I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 4 ,   No .   6 : D ec em b e r   2 0 2 5 ,   p p .   4 6 9 4 ~ 4 7 0 2   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 6 . p p 4 6 9 4 - 4 7 0 2        4694     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   A comp rehe nsiv impres sio n on ide ntif y ing  plant  dis ea ses  using   ma chine learning   a nd deep l ea rning  methodo lo g ies       Ra v ik a nth  M o t up a lli 1 ,   J o hn   T   M e s ia   Dha s 2 ,   Swa pn a   Nee rum a lla 3 ,   J a njhy a m   Ven k a t a   Na g a   R a m esh 4 B utt i G o utha m i 5 ,   P a v a n K um a Ande 6   1 D e p a r t m e n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   V a l l u r u p a l l i   N a g e s w a r a   R a o   V i g n a n a   J y o t h i   I n s t i t u t e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   D a t a   S c i e n c e ,   S c h o o l   o f   C o m p u t i n g ,   V e l   T e c h   R a n g a r a j a n   D r .   S a g u n t h a l a   R &D   I n st i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   V i g n a n a   B h a r a t h i   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   G r a p h i c   Er a   H i l l   U n i v e r si t y ,   G r a p h i c   Er a   D e e me d   t o   b e   U n i v e r si t y ,   D e h r a d u n ,   I n d i a   5 D e p a r t m e n t   of   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g   ( A I M L ) ,   G o k a r a j u   R a n g a r a j u   I n s t i t u t e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   6 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   K o n e r u   L a k sh m a i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n ,   G u n t u r ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Au g   2 3 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   7 ,   2 0 2 5       M a in tain i n g   h e a lt h y   p lan ts  is  e ss e n ti a fo r   l o n g - term   a g ricu l tu ra p ro d u c ti o n   b e c a u se   a g ricu lt u re   is  th e   b a c k b o n e   o f   m a n y   e c o n o m ies .   A g ricu lt u ra p ro d u c ti v it y   is   g re a tl y   e n d a n g e re d   b y   p la n d ise a se s,  wh ich   re su lt   i n   h u g e   e c o n o m ic  l o ss e s.  Id e n ti f y in g   p lan d ise a se u sin g   trad it io n a l   a p p r o a c h e c a n   b e   q u it e   lab o r io u s,  t ime - c o n su m in g ,   a n d   k n o wle d g e - in ten si v e .   A u to m a ted ,   p re c ise ,   a n d   q u ick   d iag n o sis  o f   p lan t   d ise a se h a b e e n   m a d e   p o ss ib le  b y   re c e n d e v e l o p m e n ts   in   a rti ficia l   in tel li g e n c e ,   m a in ly   i n   d e e p   lea rn i ng ,   a n d   m a c h in e   lea rn in g .   T h is  st u d y   g i v e a   t h o r o u g h   a n a l y sis  o h o w   m a c h in e   lea rn in g   a n d   d e e p   lea rn i n g   a re   c u rre n tl y   b e i n g   u se d   to   d e tec p la n t   d ise a se s.   M e th o d o l o g ies ,   d a tas e ts,  e v a lu a ti o n   m e a su re s,  a n d   th e   in h e re n d iffi c u lt ies   o th e   a re a   a re   a ll   e x a m in e d .   In   o rd e to   b e tt e u n d e rsta n d   t h e se   tec h n o l o g ies   in   p ra c ti c a a g ricu lt u ra l   c o n tex ts,   th is  re v iew   will   try   t o   s h e d   li g h o n   th e ir   a d v a n tag e s a n d   d isa d v a n tag e s.   K ey w o r d s :   Ag r icu ltu r e   Ar tific ial  in tellig en ce   Dee p   lear n in g   Ma ch in lear n in g   Plan t d is ea s es d etec tio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J o h n   T   Me s ia  Dh as   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g ,   Sch o o l o f   C o m p u tin g   Vel  T ec h   R an g ar ajan   Dr .   Sag u n th ala  R & I n s titu te  o f   Scie n ce   an d   T ec h n o l o g y   C h en n ai,   T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail:  jtm d h asre s @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O   W ith   an   ex p ec ted   9 . 7   b illi o n   p eo p le  o n   E ar th   b y   2 0 5 0 ,   in cr ea s in g   ag r icu ltu r al  o u tp u is   ess en tial  to   g u ar an teein g   f o o d   s ec u r ity   in   th f ac e   o f   th is   r ap i d ly   e x p an d in g   p o p u latio n .   I n s ec ts   an d   o th er   p lan d is ea s es  ca u s s u b s tan tial  ec o n o m ic  h ar m   an d   y ield   lo s s es  o n   g lo b al  s ca le,   m ak in g   th em   f o r m id ab le  o b s tacle   to   th is   o b jectiv e.   Ma n u al  in s p e ctio n   an d   la b o r ato r y   an al y s is   ar th m ain s tay s   o f   tr ad iti o n al  p lan d is ea s e   id en tific atio n   m eth o d s n ev er th eless ,   th ese  ap p r o ac h es  r e g u lar ly   f ail  o win g   to   th ei r   h ig h   p r ices,  s p ec ialis k n o wled g e   r eq u i r em en ts ,   an d   lab o r - in te n s iv n atu r e.   Mo r e   ef f ec tiv e,   ac c u r ate,   an d   s ca lab le  ap p r o ac h es  to   ea r ly   d is ea s d etec tio n   an d   m an ag em en ar r e q u ir e d   d u to   th cu r r en co n s tr ain ts   [ 1 ] [ 2 ] .   r is in   ag r icu ltu r al  p r o d u ctio n   is   r eq u ir ed   to   k ee p   u p   with   th wo r ld ' s   r ap id ly   ex p an d in g   p o p u la tio n .   Plan d is ea s es   ar m ajo r   p r o b lem   b ec au s t h ey   r e d u ce   a g r icu ltu r al   o u tp u t ,   wh ich   in   tu r n   ca u s es  h u g ec o n o m ic  l o s s es  an d   p u ts   f o o d   s ec u r ity   at  r is k .   C o n v en tio n al  ap p r o ac h es  o f   p lan d is ea s d iag n o s is ,   wh ich   r ely   h ea v ily   o n   s u b jectiv ex p er o p in io n   a n d   lab o r ato r y   test in g ,   ar cu m b er s o m an d   n o a p p licab le  in   m o s ca s es.  So ,   th er Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   co mp r eh en s ive  imp r ess io n   o n   id en tifyin g   p la n t d is ea s es u s in g   ma ch in e   lea r n in g   …  ( R a vi ka n th   Mo tu p a lli )   4695   ar p o ten tial  way s   t o   ef f ec tiv e ly ,   ac cu r ately ,   a n d   in s tan tly   i d en tify   p lan t d is ea s es  with   th u s o f   s o p h is ticated   tech n o lo g ies,  esp ec ially   m ac h in lear n in g   an d   d ee p   lear n in g   [3 ] [ 4 ] .   T h er ar e   n o m o r way s   th an   e v er   b ef o r e   to   tac k le  th ese  p r o b le m s ,   th an k s   t o   r ec e n tech n o l o g ical  d e v elo p m e n ts ,   esp ec ia lly   in   t h f ield s   o f   ar tific ial  in tellig en ce   an d   m ac h in lear n in g .   I n   m ac h in lear n in g ,   alg o r ith m s   ar tau g h t to   f in d   p atter n s   in   d ata   an d   to   m a k ju d g m en ts   o r   p r ed ictio n s   o n   th eir   o wn ,   with o u h u m a n   in ter v e n tio n   o r   ex p licit  p r o g r am m i n g .   Dee p   lear n in g   is   s u b f ield   o f   m ac h in lear n in g   th at   ex ce ls   at  co m p lex   task s   lik im ag e   i d en tific atio n   [ 5 ] .   I u s es m u lti - lay er ed   n eu r al  n et wo r k s   to   ex tr ac t in s ig h ts   f r o m   b ig   d atasets .   As  s u b f ield s   o f   ar tific ial  in tellig en ce m ac h in lear n in g ,   an d   d ee p   lear n in g   h av f ac ilit ated   th e   cr ea tio n   o f   au to m ated   s y s tem s   an d   p r ed ictiv e   m o d els,  wh ich   h av h ad   p r o f o u n d   im p ac o n   n u m b er   o f   in d u s tr ies.  T h ese  tech n o lo g i es  g r ea tly   im p r o v e   th ab ilit y   to   d etec an d   d iag n o s p lan d is ea s es  q u ick ly   in   ag r icu ltu r e.   T h is   is   ess en tia f o r   d ev elo p in g   an d   im p lem en tin g   m a n ag em en s t r ateg ies  th at  ar b o th   ef f ec tiv an d   im p lem en ted   o n   tim e.   T h is   p ap er   ass ess e s   th s tate  o f   p la n d is ea s d et ec tio n   u s in g   d ee p   lear n in g   a n d   m ac h in lear n in g ,   co m p a r in g   an d   co n tr asti n g   d if f er en t stra teg ies an d   th eir   r e lativ ef f icac y   [ 6 ] .   Utilizin g   th ese  tech n o lo g ies,  a u to m ated   m eth o d s   f o r   d iag n o s in g   p la n d is ea s es  ca n   b e   cr ea ted   in   t h e   ag r icu ltu r al  s ec to r .   T o   h elp   wi th   tim ely   in ter v en tio n   an d   m in im ize  lo s s es,  m ac h in lear n in g   an d   d ee p   lear n i n g   m o d els  ca n   an aly ze   p r o p er tie s   d er iv ed   f r o m   im a g es  o r   s en s o r   d ata   to   ac c u r ately   d iag n o s an d   ca teg o r iz e   v ar io u s   p lan d is ea s es.  T h p u r p o s o f   th is   r esear ch   is   t o   s u r v ey   th ex is tin g   liter atu r o n   p lan d is ea s e   d etec tio n   u s in g   m ac h in lear n in g   an d   d ee p   lear n i n g   alg o r ith m s ,   f o cu s in g   o n   im p o r tan ap p r o ac h es,  th eir   u s es,   an d   r elativ ef f icac y   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   Fo llo win g   th is ,   we  will  ex am in r ec en d ev elo p m en ts   in   ar tific ial  in tellig en ce   an d   d ee p   lear n i n g   m eth o d o lo g ies,  in clu d in g   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   ( C NNs ) ,   an d   d iv in to   s ev er al   m ac h in lear n in g   m eth o d s ,   with   an   e m p h asis   o n   lo g is tic  r eg r ess io n   ( L R ) .   T h r elativ m er its   o f   v a r io u s   ap p r o ac h es  will  b laid   b ar e   b y   an   e x am in atio n   o f   th em .   T h p ap er   will  wr ap   u p   b y   d is cu s s in g   f u t u r e   p r o s p ec ts   an d   h o th ese  tech n o lo g ies co u ld   b in teg r ated   in t o   p r ac tical  f ar m i n g   p r ac tices [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .       2.   P L ANT D I S E AS E   D E T E C T I O US I NG   M ACH I N E   L E ARN I NG   T E CH NIQU E S   B y   s i m p l i f y i n g   t h p r o c e s s   o f   a n a l y z i n g   l a r g e   d at a s e t s   i n   s e a r c h   o f   p a t t e r n s   i n d i c a ti v e   o f   d i f f e r e n t   p l a n h e a l t h   s i t u at i o n s ,   m a c h i n e   l e a r n i n g   h a s   s u b s ta n t i a ll y   e n h a n c ed   t h e   i d e n ti f i c at i o n   o f   p l a n d is e as e s .   I n   o r d e r   t o   f o r e c a s t   t h e   s p r e a d   o f   d i s e as es   a n d   c a t e g o r i z e   t h e m   a c c o r d i n g   t o   f e a t u r e s   r e t r i e v e d   f r o m   p i c t u r e s ,   s e n s o r   d a t a ,   o r   o t h e r   s o u r c e s ,   t h e s e   m e t h o d s   u s e   a l g o r i t h m s   t h a t   h a v e   b e e n   t r a i n e d   o n   a n n o t a t e d   d a t a .   T h i s   s e ct i o n   o f f e r s   a   s y n o p s i s   o f   t h e   m ai n   m a c h in e   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s   u s e d   f o r   p l a n t   d i s e as e   d i a g n o s is ,   t o g e t h e r   w i t h   a n   e x a m i n a t i o n   o f   t h e i r   r es p e c ti v e   a p p l i c at i o n s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   A g r ic u l t u r a l   s o i f e r t il i t y   w as   e x a m i n e d   u s i n g   m ac h i n l e a r n i n g   p r o t o c o l s .   R e s e a r c h   o n   a g r i c u l t u r e   h as   al w a y s   b e e n   t h e   f o c u s .   B as e d   o n   n u m b e r   o f   l i m it a t i o n s ,   t h i s   m e t h o d   o f   s o i l   d a t a   a n a l y s i s   s e e k s   t o   s y s t e m a ti c a ll y   c l as s i f y   a n d   i m p r o v e   e a c h   r e p r e s e n t a t i o n .   T h e   s t u d y   o f   a g r i c u l t u r e   h a s   b e e n   g r e a t l y   e n h a n c e d   b y   i n n o v a t i o n s   s u c h   a s   d a t a   m i n i n g   a n d   r o b o t i c s .   D a ta   m i n i n g   h a s   m a n y   p o t e n t i a l   u s e s ,   a n d   t h e r e   i s   c o m m e r c i a l   s o f t w a r e   a v ai l a b le   t o   ad d r e s s   s p e c i f i c   n ee d s   i n   d i f f e r en t   f i e l d s .     N e v e r t h e l es s ,   as   s e e n   i n   F i g u r e   1 ,   a g r i c u l t u r a l   s o il   a n d   p l a n h e a l t h   d a t a b a s e s   r e p r es e n t   a n   e x p a n d i n g   a r e a   o f   s t u d y .   Fi g u r e   1 ( a )   s h o w s   d is e as e d   l e a f   s a m p l es   w it h   v i s i b l e   i n f e c t i o n   s y m p t o m s   s u c h   as   s p o ts   a n d   d i s c o l o r a ti o n ,   w h i l e   F i g u r e   1 ( b )   i l l u s t r a t es   h e a l t h y   le a v e s   w i t h   u n i f o r m   t e x t u r e   a n d   c o l o r .   T o g e t h e r ,   t h e y   f o r m   a   b a l a n c e d   d a t as e t   u s e f u l   f o r   d i s ti n g u i s h i n g   b e t w ee n   n o r m a l   a n d   d i s e as e d   c o n d i t i o n s   i n   a g r i c u l t u r a l   r es e a r c h .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 .   Sam p le  im a g es o f   le av es: ( a)   d is ea s ed   an d   ( b )   h ea lth y       T h m eth o d   o f f er e d   co m p r eh en s iv b r ea k d o wn   o f   th m ac h in lear n in g   s tr ateg y   e m p lo y ed   to   class if y   p lan d is ea s s y m p to m s .   Ho wev er ,   t h elem en ts   i m p ac tin g   d is ea s d etec tio n   w er n o t   ad eq u ately   ca p tu r ed   b y   th tech n iq u e .   T h er n ee d s   to   b th o r o u g h   ev al u atio n   an d   ap p licatio n   o f   th m ass iv v o lu m es  o f   d ata  co llected   in   r elatio n   to   cr o p s .   T h ap p r o ac h   u s ed   to   p r e - p r o ce s s   th in p u t im ag is   s h o wn   in   Fig u r e   2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 : D ec em b er   2 0 2 5 :   4 6 9 4 - 4 7 0 2   4696       Fig u r 2 .   T y p ical  p r o ce d u r es f o r   id en tif y in g   cr o p s       B ec au s o f   th eir   ef f ec tiv e n ess   in   class if icatio n   task s ,   s u p p o r v ec to r   m ac h in es  ( SVM)   ar e   f r eq u e n tly   u s ed   to   i d en tify   p lan d is ea s es.  T o   d i f f er en tiate  b etwe en   d if f er en class es  in   th e   f ea tu r e   s p ac e,   SVM   ch o o s e   th b est  h y p er p la n e.   Alth o u g h   th ese  ap p r o ac h es  ar b est  u s e d   f o r   b i n ar y   class if icatio n ,   th e y   ca n   b m o d if ied   to   h an d le  s itu atio n s   with   m o r th an   o n class   u tili z in g   s tr at eg ies  lik o n e - v er s u s - o n o r   o n e - v e r s u s - all  [ 1 3 ] .     I n   th f ield   o f   p lan d is ea s id en tific atio n ,   SVM  ar an   ef f e ctiv to o f o r   d is tin g u is h in g   b etwe en   h ea lth y   an d   s ick   p lan ts .   T h e y   l o o k   at  t h e   s h ap e,   tex tu r e,   an d   c o lo r   o f   th lea v es  in   th p h o t o s .   C r o p s   lik t o m ato es,  cu cu m b er s ,   an d   g r ap es  h a v e   b ee n   s u cc ess f u lly   d is ea s ed   u s in g   SVM,   wh ich   h a v ac h iev ed   h i g h   r ates  o f   ac cu r ac y .   SVM s   ef f icac y   is   h i g h ly   d ep en d en o n   t h k e r n el  f u n ctio n   o p tim izatio n   an d   p a r am eter   ch o ice   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   An   a d v an ce d   m eth o d   i n   en s em b le  lear n in g ,   r an d o m   f o r est  ( R F)   co m b in m an y   d ec is io n   tr ee s   to   im p r o v class if icatio n   p er f o r m an ce .   T h f in al  f o r ec ast  is   o b tain ed   b y   ad d i n g   to g eth e r   th r esu lts   f r o m   all  th e   tr ee s   in   th f o r est,  ty p ically   b y   m ajo r ity   v o tin g ,   a n d   ea c h   tr ee   in   th f o r est  is   b u ilt  u s in g   r an d o m ly   s elec ted   p o r tio n   o f   th d ata.   Du to   it s   r o b u s tn ess   an d   ab ilit y   to   ef f icien tly   h an d le  h ig h - d im e n s io n al  d ata,   RF   f in d s   ex ten s iv u s ag in   th d etec tio n   o f   p lan t   d is ea s es.  T h ey   ca n   b u s ef u f o r   id e n tify in g   s u b tle  s ig n s   o f   illn ess   s in ce   th ey   m ay   in clu d c o m p l ex   in ter ac tio n s   b etwe en   attr ib u tes.  Dis ea s d iag n o s is   in   wh ea t,  m aize ,   an d   r ice   cr o p s   is   c o m m o n   ar ea   o f   r e s ea r ch   wh er e   R Fs   ex ce l,  o f te n   o u t p er f o r m in g   in d i v id u al  d ec is io n   tr ee   m o d els  [ 1 6 ] .   On ef f ec tiv a n d   f u n d a m en tal  tech n iq u is   k - n ea r est  n eig h b o r s   ( KNN) ,   wh ich   s o r ts   d ata  p o in ts   in   th e   f ea tu r s p ac b y   t h m o s co m m o n   class   o f   th eir   KNN .   T h in s tan ce - b ased   an d   n o n - p a r am etr ic  n atu r o f   KNN  m ak es  it  ea s y   to   im p lem en an d   u n d er s tan d .   I n   o r d er   to   d etec p lan d is ea s es,  KNN  co m p ar es  n ew   s am p les  to   d atab ase  o f   lab e lled   o cc u r r e n ce s   an d   u s es  th at  in f o r m atio n   to   class if y   ailm en ts .   B y   an aly zin g   f ea tu r es  o b tain ed   f r o m   p ictu r e s ,   KNN  h as  b ee n   u s ed   to   d ete ct  illn ess es  in   citr u s   f r u its   an d   ap p les.   Alth o u g h   KNN  is   ca p ab le  o f   ac h ie v in g   h ig h   le v els  o f   ac cu r ac y ,   its   ef f icien cy   is   af f ec ted   b y   th q u ality   o f   th f ea tu r e   s p ac an d   th c h o ice  o f   k   [ 1 7 ] .   On c o m m o n   s tatis tical  m eth o d   f o r   b in ar y   class if icati o n   task s   is   L R .   B y   an aly zin g   in p u t   d ata   an d   class if y in g   d is ea s p r esen ce   o r   a b s en ce ,   L R   is   a   u s ef u m eth o d   f o r   p lan d is ea s id en tific atio n .   Alth o u g h   L R   is   s im p le,   it  s h o ws  g r ea s u cc es s   in   s o m s itu atio n s   s in ce   it  i s   ea s y   to   u n d er s tan d   an d   u s e.   Data s ets  co v er in g   s e v er al  p lan h ea lth   m ea s u r es,  s u ch   as  leaf   s h ap e,   te x tu r e,   a n d   co lo r ,   h av b ee n   s u b jecte d   to   lin ea r   r e g r ess io n   m o d els.  B y   co r r elatin g   th ese  m ar k er s   with   th p r o b a b ilit y   o f   illn ess   o cc u r r en ce ,   L R   p r o v id es   s im p le   an d   ef f ec tiv to o l   f o r   p r elim i n ar y   d is ea s s cr ee n in g .   B u th lin ea r   d ec is io n   b o u n d ar y   m ay   lim it its   ef f icac y ,   m ak i n g   it u n f it f o r   co m p le x   n o n lin ea r   p r o b lem s   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .     2 . 1 .     L o g is t ic  re g re s s io   L R   s er v es  as  f o u n d atio n a s tati s tical  tech n iq u co m m o n ly   ap p lied   i n   b in ar y   class if icatio n   ch allen g es,  s u ch   as th id en tifi ca tio n   o f   p lan t d is ea s es.  E v en   th o u g h   it is   less   co m p lex   th an   ad v an ce d   m ac h in e   lear n in g   an d   d ee p   lear n i n g   m eth o d s ,   L R   co n tin u es  to   b an   im p o r tan to o b ec a u s o f   its   clar ity ,   ef f icien cy ,   an d   ef f ec tiv en ess   in   s p ec if ic  ap p licatio n s .   L R   esti m ate s   th lik elih o o d   th at  s p ec if ic  in p u is   a s s o ciate d   wi th   ce r tain   class .   I n   co n tr ast  to   lin ea r   r eg r ess io n ,   wh ich   f o r ec asts   co n tin u o u s   v alu es,   L R   est im ates  th e   lik elih o o d   o f   b in ar y   o u tco m e.   T h m o d el  em p lo y s   th lo g is tic  f u n ctio n ,   co m m o n l y   r ef er r ed   to   as  th s ig m o id   f u n ctio n ,   to   co n v er p r ed icted   v alu es  in to   p r o b a b ilit ies  r an g in g   f r o m   0   to   1 .   T h e   lo g is tic  f u n ctio n   is   ch ar ac ter ized   as  ( 1 )   an d   ( 2 ) .     ( ) = 1 + 1   ( 1 )     w h er is   lin ea r   co m b in atio n   o f   th e   in p u f ea tu r es:     = 0 + 1 × 1 + 2 × 2 + +  ×  = 0 + 1 × 1 + 2 × 2 + +  ×   ( 2 )     h er e 0   is   th in ter ce p t,     ar th co ef f icien ts   f o r   t h in p u t f ea tu r es   ,   an d     is   th n u m b er   o f   f ea tu r es.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   co mp r eh en s ive  imp r ess io n   o n   id en tifyin g   p la n t d is ea s es u s in g   ma ch in e   lea r n in g   …  ( R a vi ka n th   Mo tu p a lli )   4697   T h e   L R   m o d e c a l c u l a t es   t h co e f f i c i e n ts      i n   o r d e r   t o   o p t i m i ze   t h e   li k e l i h o o d   o f   t h e   o b s e r v ed   d a t a .   L R   i s   a p p l ic a b l e   i n   t h e   r e a l m   o f   p l a n t   d i s e a s e   d e t ec t i o n   t h r o u g h   t h e   u t i l i z a t i o n   o f   f e a t u r e s   d e r i v e d   f r o m   p l a n t   i m a g e s   o r   s e n s o r   d a t a .   T h e   c h a r a c t e r is t i cs   m a y   e n c o m p a s s   co l o r ,   t e x t u r e ,   s h a p e ,   a n d   s p e c tr a l   d a t a   t h a t   s i g n i f y   t h e   e x i s t e n c e   o f   a   d is e as e   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   T h e   p r o c e d u r e   t y p i c a l l y   e n c o m p a s s es   t h e s e   s t a g es :   i )   g at h e r i n g   a n d   p r e p a r i n g   d a t a :   g at h e r   c o l l ec t i o n   o f   p l a n i m a g es   o r   s e n s o r   d a t a ,   a n d   c a r r y   o u t   p r e p r o c ess i n g   t o   i d e n t i f y   a n d   e x t r a c t   p e r ti n e n t   f e a t u r es .   T h i s   c o u l d   i n v o l v e   m et h o d s   lik e   i m a g e   s e g m e n t a t i o n ,   f e atu r e   e x t r a c t i o n ,   a n d   n o r m a l i z a t i o n ;   ii )   f e a t u r e   s e le c t i o n :   d e t e r m i n e   a n d   c h o o s e   t h e   m o s t   p e r t i n e n t   f e a t u r es   t h a t   a i d   i n   t h e   c l a s s i f ic a t i o n   o f   d is e as e s .   F e atu r e   s e l e ct i o n   m a y   r e l y   o n   e x p e r t i s i n   t h e   f ie l d   o r   u t i li z e   a u t o m a t e d   t e c h n i q u es   l i k e   r e c u r s i v e   f ea t u r e   el i m i n ati o n i ii )   t r ai n i n g   t h m o d e l :   d iv i d e   t h e   d at a s et   i n t o   t r ai n i n g   a n d   t e s t i n g   s u b s e ts .   U t i li z e   t h t r a i n i n g   s et   t o   d e v el o p   t h e   L R   m o d e l ,   i n c o r p o r a t in g   t h e   e x t r a c t e d   f e a t u r es   as   i n p u t   v a r i a b l es   a n d   t h d i s e as e   l a b el s   as   t h e   ta r g e t   o u tp u t s ;   a n d   i v )   m o d e l   e v a l u a ti o n :   a s s e s s   t h e   m o d e l' s   p e r f o r m a n c e   u s i n g   t h e   t es ti n g   s e t .   T y p i ca l   e v a l u at i o n   m e t r ic s   f o r   b i n a r y   c l a s s i f i c at i o n   e n c o m p a s s   ac c u r a c y ,   p r e c is i o n ,   r e ca l l ,   F 1 - s c o r e ,   a n d   t h a r e a   u n d e r   t h e   r e c e i v e r   o p e r a t i n g   c h a r a c t e r i s ti c   c u r v e   ( A UC - R OC ) .   L R   c o n ti n u e s   t o   b e   a n   i m p o r t a n t   m e t h o d   f o r   d e t e c t i n g   p l a n t   d i s e a s e s ,   es p e c ia l l y   w h e n   f a ct o r s   li k e   s i m p l i ci ty ,   i n t e r p r e t a b i li t y ,   a n d   e f f i ci e n c y   a r e   c r u c i a l .   T h u s e   o f   t h i s   a p p r o a c h ,   i n   c o n j u n c t i o n   w i t h   m o r e   s o p h i s t i c at e d   t e c h n i q u e s ,   c a n   g r e a tl y   e n h a n c e   s u s t ai n a b le  a g r i c u l t u r e   t h r o u g h   t h e   f a c i li t a ti o n   o f   e a r l y   a n d   p r e c i s e   d is e as i d e n t i f i c at i o n   a n d   m a n a g e m e n t   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .     2 . 2   Art if ici a inte llig ence   a nd   deep  lea rning - ba s e d pla nt  dis ea s det ec t io n   R ec en d ev elo p m en ts   in   ar tifi cial  in tellig en ce   an d   d ee p   lear n in g   h av g r ea tly   im p r o v ed   th p r ec is io n   an d   ef f ec tiv e n ess   o f   to o ls   u s e d   to   d etec p la n d is ea s es.  W h en   it  co m es  to   id e n tify in g   a n d   class if y in g   p lan t   d is ea s es  f r o m   p h o to s   an d   o th er   d ata  s o u r ce s ,   th ese  tech n o lo g ies   esp ec ially   d ee p   lear n in g   m o d els  lik C NNs   ar in d is p en s ab le.   I n   t h is   s ec tio n ,   we  will  tak lo o k   at  h o d ee p   lear n in g   an d   ar tifi cial  in tellig en ce   ar e   h elp in g   with   p lan t   d is ea s id en tific atio n .   W e   will  h i g h lig h s o m o f   t h m o s im p o r tan m eth o d s ,   ap p licatio n s ,   an d   r ec e n d ev e lo p m en ts   in   th is   f ield   b o th   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   M u ltip le  co m p u tati o n al  ap p r o ac h es  to   p atter n   r ec o g n itio n ,   d ec is io n - m ak in g ,   a n d   d ata - d r iv en   lea r n in g   m ak u p   ar tific ial  in tel lig en ce .   Ar tific ial   in tellig en ce ' s   d ee p   lear n in g   s u b f ield   u s es  m u lti - lay er ed   n eu r al  n etwo r k s   t o   d is co v e r   n ew  f ea tu r es  an d   lear n   o n   its   o wn   f r o m   r aw  d ata.   I m ag id en tific atio n   an d   class if icatio n   ar two   ex am p les  o f   d if f icu lt  jo b s   th at  d ee p   lear n in g   e x ce ls   at.   Usi n g   C NN  ar ch itectu r es,  d ee p   lear n in g   m o d els  h a v s h o wn   ex c ep tio n al  ac cu r ac y   in   d is ea s id en tific atio n   in   p lan t s .   B ec au s o f   its   ab ilit y   t o   le ar n   s p atial  h ier a r ch ies  o f   in f o r m atio n   f r o m   in p u v is u als  in   an   au to n o m o u s   a n d   f lex ib le  m an n e r ,   C NN s   ar v er y   g o o d   at  r ec o g n izin g   illn ess es  th r o u g h   p h o to g r ap h s .   W h en   it c o m es t o   d ee p   lear n i n g   m o d els,  im ag e   p r o ce s s in g   is   wh er th C NN   class   r ea lly   s h in es .   C o n v o lu tio n al,   p o o lin g ,   an d   f u lly   co n n ec ted   lay er s   m a k u p   th e   ar ch itectu r e .   E ac h   s u cc ess iv lay er   r ef i n es  th in co m in g   d ata  b y   h ig h lig h tin g   k ey   ch ar ac ter is tics   an d   p atter n s .   T h in p u im ag e' s   ed g es,  tex tu r es,  an d   f o r m s   ar d etec te d   b y   co n v o lu tio n al  lay er s   with   th u s o f   f i lter s .   f ea tu r m ap   is   cr ea ted   f o r   ea c h   f ilter   th at   h elp s   to   f in d   p atter n s   in   th im ag e.   Po o lin g   lay er s   u s d o wn s am p lin g   to   d ec r ea s th s p atial  d im en s io n s   o f   f ea tu r m a p s ,   k ee p i n g   im p o r t an p r o p er ties   wh ile  r ed u cin g   co m p u tatio n al  co m p lex ity .   T h last   p r ed ictio n s   ar m ad b y   f u lly   c o n n e cted   l ay er s   u s in g   th d ata  f r o m   t h co n v o l u tio n al  an d   p o o lin g   lay er s .   Stan d ar d ly   u s ed   f o r   g r o u p i n g .   T o   im p r o v th e ir   p er f o r m an ce   as  p lan d is ea s d etec to r s ,   C NN s   m ay   tr ain   o n   th eir   o wn   a n d   ex tr ac t r elev an f ea tu r es f r o m   p h o to s ,   d o in g   awa y   with   th n ec ess ity   f o r   h u m a n   f ea tu r e   en g in ee r in g .     2 . 3   Co nv o lutio neura l net wo rk     On class   o f   s o p h is ticated   lea r n in g   m o d els  d ev elo p ed   s p ec i f ically   f o r   th ex am in atio n   o f   s tr u ctu r ed   g r id   d ata,   s u ch   as  p ictu r es,  ar C NN s .   T h s y s tem ' s   s ev er al  lay er s   ca n   lear n   to   r ec o g n ize  h ier a r ch ical   elem en ts   in   p h o to s   o n   th eir   o wn .   T h ab ilit y   o f   C NN s   to   d etec t su b tle  ch an g es in   d is ea s s y m p to m s   h as led   to   th eir   im p r ess iv p er f o r m a n ce   in   p lan d is ea s id en tific atio n .   An   ex am p le  o f   a   C NN   d esig n   f o r   p lan d is ea s d etec tio n   m ig h h av c o n v o lu t io n al  lay er s   f o r   f ea tu r e   ex tr ac t io n ,   p o o lin g   la y er s   f o r   d o wn - s am p lin g ,   a n d   f u lly   co n n ec ted   lay er s   f o r   class if icatio n .   Mo d els  f o r   p la n d is ea s d etec tio n   h av b ee n   im m en s el y   en h an ce d   b y   th e   u s o f   tr an s f er   lear n in g ,   wh ich   en tails   r ef in in g   p r e - tr ain ed   C NN  o n   p ar ticu lar   d ataset.   I m p r ess iv ac cu r ac y   in   d etec tin g   d is ea s es  s u ch   as   p o wd er y   m ild ew,   r u s t,   an d   b a cter ial  b lig h t   h as  b ee n   ac h iev ed   b y   C NN s ,   wh ich   h av s h o wn   ef f icien cy   ac r o s s   s ev er al  p lan s p ec ies.   Fo r   t h p u r p o s o f   d ev elo p i n g   ef f icien s y s tem s   f o r   d etec tin g   p lan d is ea s es,  C NN s   ar th id ea l c h o ice  b ec au s to   th eir   s ca lab ilit y   an d   v er s atility .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I is   clea r   th at  th er ar ad v an tag es  an d   d is ad v an tag es  to   b o th   m ac h in lear n in g   an d   d ee p   lear n in g   ap p r o ac h es  wh en   it  co m es  t o   d iag n o s in g   p lan t   d is ea s es.  R F,   L R ,   an d   SVM  ar s o m o f   th m o r e   in tu itiv e   an d   ea s ier   m eth o d s   to   lear n   an d   u s e.   Desp ite  th eir   g r ea p er f o r m an ce   with   s m aller   d ataset s   an d   well - s tr u ctu r ed   f ea tu r es,  th ey   c o u ld   s tr u g g le  with   h ig h - d im e n s io n al  p ictu r e   d ata.   On   th o t h er   h a n d ,   d ee p   lear n in g   tech n iq u es,   an d   C NN s   in   p ar ticu lar ,   ar v er y   g o o d   at  p r o ce s s in g   h u g d atasets   an d   u n s tr u ctu r ed   in p u t,  s u ch   as  p ictu r es.  T h ey   ca n   d etec cr itical  tr aits   o n   th eir   o wn ,   wh ich   elim in ates  th n ee d   f o r   h u m an   f ea tu r en g in ee r s .   Dee p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 : D ec em b er   2 0 2 5 :   4 6 9 4 - 4 7 0 2   4698   lear n in g   m o d els n ec ess itate  la r g tr ain in g   d atasets   an d   p o wer f u l c o m p u tin g   r eso u r ce s   to   f u n ctio n   at  th eir   b est.   Fig u r 3   s h o ws  th f i n al  p i ctu r m ask in g   p r o ce s s ,   wh ic h   in v o lv es  u s in g   co n v o lu tio n al  lo g ic  f r o m   th e   p r o d u ce d   m o d el  to   c o m b in t h lo wer   an d   t o p   g r ee n   a n d   b r o wn   m ask in g   im ag es.           Fig u r 3 .   Plan t le af   d is ea s d etec tio n   s y s tem   ar ch itectu r e       T h i n p u t p h o t o s   ar s u b je cte d   to   f ea t u r ex tr ac t io n   in   o r d e r   t o   r et r i ev c o m p r eh e n s i v i n f o r m at io n .   I t   m a y   b e   p o s s ib le  to   i d e n t if y   ce r ta in   p la n t   d is e ases   b y   an al y z i n g   d i f f er e n tr aits   li k e   c o l o r ,   te x t u r e,   a n d   s h a p e.   I f   th e   s u b j ec t   is   " h ea lt h y , "   " n o h e alt h y , "   o r   s i ck ,   t h e   class if ie r   wil l   p r o c ess   t h e   f ea tu r e   s et   an d   o u tp u t   a   s ta tu s   ac c o r d in g l y .   H o w   u s ef u l   a n d   e f f ic ie n t   t h ese   s y s te m s   a r is   h e a v il y   d e p en d e n t   o n   h o a cc u r at t h ei r   class i f i ca t io n s   ar e.   I n   o r d e r   t o   au t o m at ic all y   l ea r n   th e   r el ev a n t   p r o p e r t ies   f o r   i d en ti f y in g   p l an t   d is ea s es,   f e at u r e   ex t r ac ti o n   is   a   h ig h l y   s u cc ess f u l   a p p r o a c h .   T h t y p i ca l   c r i te r ia  f o r   e v al u at in g   i m a g es   o f   d i s ea s e d   p la n t   le a v es   ar e   t h ei r   c o l o r ,   s h ap e,   an d   t e x tu r e .   I m a g e   f ea t u r es   ar e   b its   o f   in f o r m ati o n   a b o u t   o b j ec ts   o r   c o n te n t   t h at   h el p   wit h   t h ei r   u n iq u e   i d e n ti f i ca t io n .   C N N s   c an   ef f i cie n t ly   h an d l s e q u e n tia l   i n p u ts   as   w ell   as   t h e   p i ct u r e   d at a   t h at   in s p i r e d   t h e ir   d e v el o p m e n t .   Fi g u r e   4   s h o ws   t h e   c o n v o l u t io n   p r o ce s s   i n   a cti o n ,   c o m p a r i n g   t h e   b r o wn ' s   ( a f f ec t ed   r e g i o n )   c o l o r   v ar iat io n   r a n g e   t o   t h e   est im ate d   t h r es h o ld   l e v el   s et   b y   th e   g iv e n   al g o r i th m   m o d els .   T h e   i m a g e   is   ca t eg o r iz e d   as  u n h ea l t h y   ( d is e ase d )   i f   th v ar i a n ce   l e v el   is   m o r th a n   2 0 0 ,   a n d   as  h e alt h y   if   it is   l ess   t h an   2 0 0 .           Fig u r 4 .   An al y s es o f   th class if icatio n   r esu lts       Fig u r 5   d ep icts   th esti m atio n   o f   p r o ce s s in g   tim f o r   d if f e r en m ac h in lear n in g   alg o r ith m s ,   s u ch   as   L R ,   R F,  an d   C NN,   in   th co n tex o f   d ee p   m ac h i n lear n in g .   T h p r o ce s s in g   tim is   ap p r o x im ated   an d   ca n   b e   r ep r esen ted   g r ap h ically .   Fig u r 6   r ep r esen ts   th esti m atio n   o f   ac cu r ac y   f o r   th I n c ep tio n   v 4   m o d el' s   p er f o r m an ce .   T h t r ain in g   an d   test in g   ac cu r ac y   ar e   esti m ated   an d   th e   r esu lts   ar d is p lay ed   in   g r ap h ical   f o r m .   L ik ewise,   it  d ep icts   th ac cu r ac y   p er f o r m an ce   o f   v is u al  g e o m etr y   g r o u p - 1 6   ( VGG1 6 )   r e f er   to   Fig u r 7 .   T h e   ch o ice  b etwe en   m ac h in e   lear n in g   a n d   d ee p   lear n in g   ap p r o ac h es  d ep e n d s   o n   v a r io u s   f ac to r s ,   s u ch   as  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   co mp r eh en s ive  imp r ess io n   o n   id en tifyin g   p la n t d is ea s es u s in g   ma ch in e   lea r n in g   …  ( R a vi ka n th   Mo tu p a lli )   4699   n atu r o f   th e   d ataset,   th c o m p lex ity   o f   th e   d is ea s s y m p to m s ,   an d   t h av ailab le   co m p u tatio n al  r eso u r c es.    co m b in ed   ap p r o ac h   th at  m e r g es  m ac h in lear n in g   with   d e ep   lear n in g   tech n i q u es  ca n   lev er ag th s tr en g th s   o f   b o t h ,   r esu ltin g   i n   m o r r o b u s t a n d   f lex ib le  s y s tem s   f o r   d etec tin g   p lan t d is ea s es.           Fig u r 5 .   E s tim ates o f   d ee p   m ac h in lear n in g   p r o ce s s in g   tim es ( L R ,   R F,  an d   C NN)           Fig u r 6 .   T h ac cu r ac y   esti m atio n   o f   I n ce p tio n   v 4   p er f o r m a n ce           Fig u r 7 .   I ll u s tr ates th ac cu r a cy   esti m atio n   o f   VGG1 6   p er f o r m an ce       4.   CO NCLU SI O N   I n   o r d e r   to   d etec an d   ca teg o r ize  p lan illn ess es,  b atter y   o f   m ac h in lear n in g   an d   d ee p   lear n in g   ex p er im en ts   wer r u n .   C o n s e q u en tly ,   m o r m ac h in lear n in g   class if icatio n   m eth o d s   m ig h b em p l o y ed   f o r   p lan d is ea s d etec tio n .   I wo u ld   b e   im m en s ely   h elp f u l   f o r   f ar m er s   if   d if f er e n ag r icu ltu r al  illn ess es  co u ld   b e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 : D ec em b er   2 0 2 5 :   4 6 9 4 - 4 7 0 2   4700   d etec ted   au to m atica lly .   T h p u r p o s o f   th is   s tu d y   is   to   in v e s tig ate  s ev er al  d ee p   lear n in g   m eth o d s   f o r   illn ess   d iag n o s is   in   p lan ts .   I n   ad d itio n ,   n u m er o u s   m et h o d s   an d   ex a m p les  f o r   id e n tify in g   s y m p to m s   o f   d is ea s wer e   p r o v id e d .   W will  g o   o v er   th m o s r ec en d ev elo p m e n ts   in   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   th at  ca n   id en tify   an d   ca teg o r ize  d is ea s es  af f ec tin g   p lan leav es.  T h is   d is co v er y   is   g o in g   t o   b e   p r icele s s   ass et  f o r   th o s wo r k in g   o n   p lan d is ea s d etec tio n .   W e x am in b o th   d ee p   lear n in g   an d   m ac h in lear n i n g   a p p r o ac h e s   s id b y   s id e.   W s till   n ee d   to   f ill  u p   f ew  r e s ea r ch   g ap s   b ef o r we  ca n   s u cc ess f u lly   ap p ly   m eth o d s   f o r   d iag n o s in g   p lan t   d is ea s es,  ev en   th o u g h   we' v co m lo n g   way   in   th p ast f e y ea r s .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   g r atef u lly   ac k n o w led g th s u p p o r t   p r o v id ed   b y   th eir   r esp ec tiv in s titu tio n s   f o r   ca r r y in g   o u th is   r esear c h   wo r k .   T h en co u r a g em en t,   in f r astru ctu r e ,   an d   r esear ch   en v i r o n m e n o f f er ed   h a v b ee n   in s tr u m en tal  in   co m p letin g   th i s   s tu d y   s u cc ess f u lly .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   No   f u n d in g   was r ec eiv e d   to   as s is t w i th   th p r ep a r atio n   o f   th i s   m an u s cr ip t.       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   R av ik an th   Mo tu p alli                                J o h n   T   Me s ia  Dh as                               Swap n Nee r u m alla                               J an jh y am   Ven k ata   Nag R am esh                               B u tti Go u th am i                               Pav an   Ku m ar   An d e                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar th at  th e y   h av n o   co n f lict o f   in ter est r eg ar d in g   th e   p u b licatio n   o f   th is   p ap er .       E T H I CAL AP P RO V AL   T h is   ar ticle  d o es  n o co n tain   an y   s tu d ies  in v o lv in g   h u m an   p ar ticip an ts   o r   an im als  p er f o r m ed   b y   an y   o f   th au t h o r s .       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d atasets   g en e r ated   a n d /o r   an aly ze d   d u r in g   th e   c u r r en t   s tu d y   a r a v ailab le  f r o m   th e   co r r esp o n d in g   a u th o r ,   [ J T MD ] ,   o n   r ea s o n ab le  r eq u est.        RE F E R E NC E S   [ 1 ]   U .   M .   C a r t h y ,   I .   U y sa l ,   R .   B . - M e l i s,   S .   M e r c i e r ,   C .   O 'D o n n e l l ,   a n d   A .   K t e n i o u d a k i ,   G l o b a l   f o o d   s e c u r i t y     i s su e s ,   c h a l l e n g e a n d   t e c h n o l o g i c a l   s o l u t i o n s ,   T r e n d s   i n   F o o d   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 7 ,   p p .   1 1 2 0 ,   J u l .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t i f s.2 0 1 8 . 0 5 . 0 0 2 .   [ 2 ]   E.   F u k a se   a n d   W .   M a r t i n ,   E c o n o mi c   g r o w t h ,   c o n v e r g e n c e ,   a n d   w o r l d   f o o d   d e m a n d   a n d   s u p p l y ,   W o rl d   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   1 3 2 ,   Jan .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . w o r l d d e v . 2 0 2 0 . 1 0 4 9 5 4 .   [ 3 ]   Z.   H .   Z .   A z l a n   e t   a l . ,   H a r v e st i n g   a   su s t a i n a b l e   f u t u r e :   a n   o v e r v i e w   o f   sm a r t   a g r i c u l t u r e r o l e   i n   so c i a l ,   e c o n o mi c ,   a n d   e n v i r o n m e n t a l   s u st a i n a b i l i t y ,   J o u rn a l   o f   C l e a n e r   Pr o d u c t i o n ,   v o l .   4 3 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j c l e p r o . 2 0 2 3 . 1 4 0 3 3 8 .   [ 4 ]   K .   E.   G i l l e r   e t   a l . ,   T h e   f u t u r e   o f   f a r mi n g :   w h o   w i l l   p r o d u c e   o u r   f o o d ,   Fo o d   S e c u r i t y ,   v o l .   1 3 ,   p p .   1 0 7 3 1 0 9 9 ,   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 5 7 1 - 021 - 0 1 1 8 4 - 6.   [ 5 ]   M .   S o o r i   e t   a l . ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e ,   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   i n   a d v a n c e d   r o b o t i c s,   a   r e v i e w ,   C o g n i t i v e   R o b o t i c s v o l .   3 ,   p p .   5 4 7 0 ,   2 0 2 2 d o i 1 0 . 1 0 1 6 / j . c o g r . 2 0 2 3 . 0 4 . 0 0 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A   co mp r eh en s ive  imp r ess io n   o n   id en tifyin g   p la n t d is ea s es u s in g   ma ch in e   lea r n in g   …  ( R a vi ka n th   Mo tu p a lli )   4701   [ 6 ]   S .   M a d a k a e t   a l . ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e ,   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   ( l i t e r a t u r e :   r e v i e w   a n d   m e t r i c s) ,   Asi a - P a c i f i c   J o u rn a l   o f   M a n a g e m e n t   Re s e a rc h   a n d   I n n o v a t i o n ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 2 ,   p p .   7 2 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 2 3 1 9 5 1 0 X 2 2 1 1 3 6 6 8 2 .   [ 7 ]   M .   H .   S a l e e m,  J .   P o t g i e t e r ,   a n d   K .   M .   A r i f ,   A u t o ma t i o n   i n   a g r i c u l t u r e   b y   ma c h i n e   a n d   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s:   a   r e v i e w   o f   r e c e n t   d e v e l o p me n t s ,   Pre c i si o n   A g r i c u l t u re ,   v o l .   2 2 ,   p p .   2 0 5 3 2 0 9 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 1 1 9 - 0 2 1 - 0 9 8 0 6 - x.   [ 8 ]   I .   A t t r i ,   L.   K .   A w a s t h i ,   T .   P .   S h a r m a ,   a n d   P .   R a t h e e ,   A   r e v i e w   o f   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e u se d   i n   a g r i c u l t u r e ,   Ec o l o g i c a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   7 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e c o i n f . 2 0 2 3 . 1 0 2 2 1 7 .   [ 9 ]   S .   D .   D a t t a ,   M .   I sl a m ,   M d .   H .   R .   S o b u z ,   S .   A h m e d ,   a n d   M .   K a r ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a n d   ma c h i n e   l e a r n i n g   a p p l i c a t i o n s   i n   t h e   p r o j e c t   l i f e c y c l e   o f   t h e   c o n st r u c t i o n   i n d u s t r y :   a   c o mp r e h e n s i v e   r e v i e w ,   H e l i y o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 4 . e 2 6 8 8 8 .   [ 1 0 ]   I .   H .   S a r k e r ,   D e e p   l e a r n i n g :   a   c o m p r e h e n si v e   o v e r v i e w   o n   t e c h n i q u e s,   t a x o n o my ,   a p p l i c a t i o n s   a n d   r e se a r c h   d i r e c t i o n s,   S N   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 9 7 9 - 0 2 1 - 0 0 8 1 5 - 1.   [ 1 1 ]   S .   M .   H a ssa n   e t   a l . ,   A   su r v e y   o n   d i f f e r e n t   p l a n t   d i se a ses   d e t e c t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s ,   El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 1 ,     n o .   1 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 1 1 7 2 6 4 1 .   [ 1 2 ]   C .   Ja c k u l i n   a n d   S .   M u r u g a v a l l i ,   A   c o mp r e h e n s i v e   r e v i e w   o n   d e t e c t i o n   o f   p l a n t   d i se a se   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n a p p r o a c h e s,   Me a su reme n t :   S e n s o rs ,   v o l .   2 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m e a se n . 2 0 2 2 . 1 0 0 4 4 1 .   [ 1 3 ]   D.   A.   P i s n e r   a n d   D .   M .   S c h n y e r ,   S u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e ,   i n   M a c h i n e   L e a rn i n g :   M e t h o d s   a n d   Ap p l i c a t i o n s p p .   1 0 1 - 1 2 1 ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / B 9 7 8 - 0 - 12 - 8 1 5 7 3 9 - 8 . 0 0 0 0 6 - 7.   [ 1 4 ]   J.  Li u   a n d   X .   W a n g ,   P l a n t   d i se a ses  a n d   p e st d e t e c t i o n   b a se d   o n   d e e p   l e a r n i n g :   a   r e v i e w ,   Pl a n t   M e t h o d s ,   v o l .   1 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 3 0 0 7 - 0 2 1 - 0 0 7 2 2 - 9.   [ 1 5 ]   L.   M .   D a n g ,   H .   W a n g ,   Y .   L i ,   a n d   T. - H .   N g u y e n ,   C o mp u t e r   v i s i o n   f o r   p l a n t   d i se a se   r e c o g n i t i o n :   a   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w ,   Bo t a n i c a l   R e v i e w v o l .   9 ,   p p .   2 5 1 311 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 2 2 9 - 024 - 0 9 2 9 9 - z.   [ 1 6 ]   Y .   S i n g h ,   S .   S h u k l a ,   N .   M o h a n ,   S .   E.   P a r a mesw a r a n ,   a n d   G .   Tr i v e d i ,   R e a l - t i me   p l a n t   d i sea s e   d e t e c t i o n :   a   c o mp a r a t i v e   s t u d y ,   i n   Ag ri c u l t u r e - C e n t ri c   C o m p u t a t i o n ,   I C A   2 0 2 3 ,   S p r i n g e r ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 4 3 6 0 5 - 5 _ 1 6 .   [ 1 7 ]   S .   G a r g ,   D .   D i x i t ,   a n d   S .   S .   Y a d a v ,   D i sea s e   d e t e c t i o n   i n   p l a n t s   u si n g   K N N   a l g o r i t h m ,   i n   2 0 2 2   4 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e i n   C o m p u t i n g ,   C o m m u n i c a t i o n   C o n t r o l   a n d   N e t w o r k i n g   ( I C A C 3 N ) ,   G r e a t e r   N o i d a ,   I n d i a ,   2 0 2 2 ,   p p .   9 3 8 - 9 4 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A C 3 N 5 6 6 7 0 . 2 0 2 2 . 1 0 0 7 4 4 9 1 .   [ 1 8 ]   S .   B h a g a t ,   M .   K o k a r e ,   V .   H a sw a n i ,   P .   H a mb a r d e ,   T .   T a o r i ,   P .   H .   G h a n t e ,   a n d   D .   K .   P a t i l . ,   A d v a n c i n g   r e a l - t i me  p l a n t   d i sea se   d e t e c t i o n :   a   l i g h t w e i g h t   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   a n d   n o v e l   d a t a s e t   f o r   p i g e o n   p e a   c r o p ,   S m a rt   Ag r i c u l t u ra l   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a t e c h . 2 0 2 4 . 1 0 0 4 0 8 .   [ 1 9 ]   A .   C h u g ,   A .   B h a t i a ,   A .   P .   S i n g h   a n d   D .   S i n g h ,   A   n o v e l   f r a m e w o r k   f o r   i mag e - b a se d   p l a n t   d i sea se   d e t e c t i o n   u si n g   h y b r i d   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   2 7 ,   p p .   1 3 6 1 3 1 3 6 3 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 0 0 - 0 2 2 - 0 7 1 7 7 - 7.   [ 2 0 ]   J.  C h e n   e t   a l . ,   A   se l f - a d a p t i v e   c l a ssi f i c a t i o n   me t h o d   f o r   p l a n t   d i sea s e   d e t e c t i o n   u si n g   G M D H - l o g i s t i c   mo d e l ,   S u s t a i n a b l e   C o m p u t i n g :   I n f o rm a t i c s   a n d   S y s t e m s ,   v o l .   2 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s u sc o m. 2 0 2 0 . 1 0 0 4 1 5 .   [ 2 1 ]   A .   M a t h e w ,   A .   A n t o n y ,   Y .   M a h a d e s h w a r ,   T.   K h a n   a n d   A .   K u l k a r n i ,   P l a n t   d i sea se  d e t e c t i o n   u si n g   G L C M   f e a t u r e   e x t r a c t o r   a n d   v o t i n g   c l a ss i f i c a t i o n   a p p r o a c h ,   Ma t e ri a l s T o d a y :   Pro c e e d i n g s ,   v o l .   5 8 ,   p p .   4 0 7 4 1 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m a t p r . 2 0 2 1 . 0 3 . 4 5 6 .   [ 2 2 ]   R .   Li   e t   a l . ,   P r e d i c t i n g   r i c e   d i se a se u si n g   a d v a n c e d   t e c h n o l o g i e s   a t   d i f f e r e n t   s c a l e s :   p r e s e n t   st a t u s   a n d   f u t u r e   p e r s p e c t i v e s,”   a BI O T EC H ,   v o l .   4 ,   p p .   3 5 9 3 7 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 2 9 9 4 - 0 2 3 - 0 0 1 2 2 - 8.   [ 2 3 ]   W .   S h a f i k ,   A .   T u f a i l ,   A .   N a m o u n ,   L .   C .   D .   S i l v a ,   a n d   R .   A .   A .   H .   M .   A p o n g ,   A   s y st e ma t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w   o n   p l a n t   d i se a se  d e t e c t i o n :   m o t i v a t i o n s,   c l a ss i f i c a t i o n   t e c h n i q u e s ,   d a t a s e t s ,   c h a l l e n g e s,   a n d   f u t u r e   t r e n d s,   i n   I EE A c c e ss ,   v o l .   1 1 ,     p p .   5 9 1 7 4 - 5 9 2 0 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 2 8 4 7 6 0 .     [ 2 4 ]   M .   N a v e e d   e t   a l . ,   P l a n t   d i sea s e   d i a g n o s i w i t h   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   ( A I ) ,   i n   Mi c ro b i a l   D a t a   I n t e l l i g e n c e   a n d   C o m p u t a t i o n a l   T e c h n i q u e s   f o S u st a i n a b l e   C o m p u t i n g ,   S i n g a p o r e :   S p r i n g e r ,   2 0 2 4 ,   p p .   2 1 7 234 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 981 - 99 - 9 6 2 1 - 6 _ 1 5 .   [ 2 5 ]   L.   Li ,   S .   Z h a n g   a n d   B .   W a n g ,   P l a n t   d i s e a se  d e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   b y   d e e p   l e a r n i n g a   r e v i e w ,   i n   I EE Ac c e ss ,   v o l .   9 ,     p p .   5 6 6 8 3 - 5 6 6 9 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 6 9 6 4 6 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Dr .   Ra v ik a n th   M o tu p a ll i           is  a   S e n io As sista n P ro fe ss o a Va ll u ru p a ll i   Na g e sw a ra   Ra o   Vig n a n a   Jy o t h I n stit u te  o E n g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y ,   Hy d e ra b a d .   He   h a s   1 6   y e a rs  o f   tea c h in g   e x p e rien c e .   He   c o m p lete d   h is   B. Tec h .   fro m   M a d a n a p a ll i   In sti tu te  o f   Tec h n o l o g y   a n d   S c ien c e s,  M a d a n a p a ll i,   a n d   o b tai n e d   h is  M . T e c h .   fro m   QIS  C o ll e g e   o f   En g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y ,   On g o le.  He   e a rn e d   h is  P h . D.   fro m   Ac h a ry a   Na g a rju n a   Un iv e rsity ,   G u n t u r,   a n d   c o m p let e d   h is   p o std o c to ra l   fe ll o ws h ip   (P DF)  a S r in i v a Un i v e rsity ,   M a n g a lo re .   Cu rre n t ly ,   h e   is  p u rsu in g   a n   M BA  i n   Da ta  S c ien c e   a S y m b io sis  U n iv e rsit y ,   P u n e .   His  re se a rc h   a re a in c lu d e   a rti fi c ial  in telli g e n c e   a n d   d a ta  a n a ly ti c s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   ra v ik a n t h _ m @v n rv ji e t . in .         J o h n   T   Mes ia   Dh a s           re c e iv e d   th e   M . E.   d e g re e   in   C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   fro m   S a t h y a b a m a   Un iv e rsity ,   Ch e n n a i,   I n d ia.  Th e   P h . D.   d e g re e   i n   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   En g in e e rin g   fro m   Ve Tec h   Un iv e rsity ,   C h e n n a i,   In d ia.  T h e   P o st  Do c t o ra l   F e ll o ws h i p   ( P DF)  in   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g   fr o m   Li n c o l n   U n iv e rsit y   C o ll e g e   M a lay sia .   Cu rre n t ly ,   h e   is  a n   A ss o c iate   P ro fe ss o a t h e   S c h o o l   o Co m p u ti n g ,   Ve l   Tec h   Ra n g a ra jan   Dr.  S a g u n th a la  R& D   In stit u te  o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y ,   C h e n n a i ,   In d ia.  He   is   d o i n g   re se a rc h   a n d   g u i d in g   re se a rc h   sc h o lars   in   t h e   d o m a in o f   a rti ficia in tel li g e n c e ,   c y b e r   se c u rit y ,   a n d   d a ta sc ien c e .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il jt m d h a sre s @g m a il . c o m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 : D ec em b er   2 0 2 5 :   4 6 9 4 - 4 7 0 2   4702     Dr .   S wa p n a   Ne e r u m a ll a           is  As so c iate   P ro fe ss o in   t h e   De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g ,   Vig n a n a   Bh a ra th In stit u te  of   Tec h n o l o g y ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia.  S h e   p u rse d   M a ste rs  o Tec h n o l o g y   fr o m   Ja wa h a rlal  Ne h ru   Tec h n o l o g i c a Un iv e rsity   Hy d e ra b a d   o f   Tela n g a n a ,   I n d ia  in   2 0 1 2   a n d   D o c to o P h il o so p h y   fr o m   S a v e e t h a   S c h o o l   o f   En g i n e e rin g ,   S a v e e th a   In stit u te  o f   M e d ica a n d   Tec h n ica S c ien c e s,  Ch e n n a i .   He m a in   re se a rc h   wo rk   fo c u se o n   p r o c e ss   m in in g ,   c lo u d   se c u rit y   a n d   p ri v a c y ,   b ig   d a ta  a n a ly ti c s,  d a ta  m i n in g ,   I o T ,   a n d   c o m p u tatio n a in telli g e n c e - b a se d   e d u c a ti o n .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il sw a p n a k iran 2 9 @g m a il . c o m .         Dr .   J a n jh y a m   Ve n k a t a   Na g a   Ra m e sh          is  Ad ju n c t   P r o fe ss o wo rk i n g   i n   th e   De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g ,   G ra p h ic  Era  Hill   Un iv e rsity   a n d   G ra p h ic   Era  De e m e d   to   Be   Un iv e rsity ,   De h ra d u n ,   Uttara k h a n d   I n d ia.  He   is  h a v in g   2 0   y e a rs  o f   e x p e rien c e   in   tea c h in g   fo r   UG   a n d   P G   e n g i n e e rin g   stu d e n ts.   He   h a p u b li s h e d   m o re   t h a n   9 5   a rti c les   in   IEE E/ S CI/ S c o p u s/Wo S   jo u rn a ls   c o n fe re n c e a n d   a lso   r e v iew e in   v a rio u lea d i n g   j o u r n a ls.  His   re se a rc h   in tere sts   a re   wire les se n so r   n e two r k s,   c o m p u ter  n e tw o rk s,   d e e p   lea rn in g ,   m a c h in e   lea rn in g ,   a n d   a rti ficia l   in tell ig e n c e .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   jv n ra m e sh @g m a il . c o m .         Bu tti  G o u t h a m i           re c e iv e d   th e   B . Tec h .   d e g re e   i n   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   fr o m   Vijay a   Ru ra l   En g in e e ri n g   Co l leg e ,   Niz a m a b a d ,   I n d ia   a n d   t h e   M . Tec h .   d e g re e   in   C o m p u ter  S c ien c e a n d   En g i n e e rin g   fro m   Va ll u r ip a ll i   Na g e sh wa ra   Ra o   Vig n a n a   Jy o th In st it u te  o En g in e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia.  C u rre n t ly ,   sh e   is  a n   As sista n P ro fe ss o in   De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g G o k a ra ju   Ra n g a ra j u   In stit u te  o En g in e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia.  He re se a rc h   in tere st  in   c o m p u ter   v isio n ,   m a c h i n e   lea rn in g ,   a n d   d e e p   lea rn i n g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   g o u th a m i9 4 9 4 @g m a il . c o m .         Pa v a n   K u m a r   And e           re c e iv e d   th e   M CA  d e g re e   fro m   Vig n a n   S c h o o o f   P S tu d ies ,   G u n tu r,   I n d ia,   in   2 0 0 4   a n d   t h e   M . Tec h   i n   C o m p u ter  S c i e n c e   a n d   En g in e e rin g   fr o m   Ac h a ry a   Na g a rju n a   Un iv e rsity ,   G u n tu r,   In d ia  in   2 0 0 8 .   Cu rre n t ly ,   h e   is  a n   As sista n P ro fe ss o r   a th e   De p a rtme n o Co m p u ter   S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   L   Un iv e rsity ,   Va d d e sw a ra m   G u n tu r,   In d ia.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   in   a g r icu lt u re   p re c isio n   o n   lea d ise a se s,  Io T,   a n d   n e two rk s .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il p a v a n . a n d e @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.