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.   14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 ,   p p .   4 7 7 5 ~ 4 7 8 6   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 7 7 5 - 4 7 8 6           4775     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Enha ncing  was te  ma na g ement t hro ug h municipa l so l id was te  cla ss ificatio n:  a  c o nv o lutiona l neural network a pp ro a ch       M d.  T a re q uzza m a n 1 ,   M o j a hid ul Alo m   Ak a s h 1 ,   Z a k ir  H o s s a in 2 ,   M d.  Sa bb ir  Rez a 1 Sh a j j a du l H a qu e 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   Jas h o r e   U n i v e r si t y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   J a s h o r e ,   B a n g l a d e sh   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   U t t a r a   U n i v e r si t y ,   D h a k a ,   B a n g l a d e s h   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 ,   D a f f o d i l   I n t e r n a t i o n a l   U n i v e r si t y ,   S a v a r ,   B a n g l a d e s h       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   1 2 0 2 4   R ev is ed   Sep   30 2 0 2 5   Acc ep ted   Oct   16 2 0 2 5       Th e   e sc a latio n   o f   p o p u latio n ,   e c o n o m ic  e x p a n sio n ,   a n d   i n d u striali z a ti o n   h a re su lt e d   i n   a n   i n c re a se   in   w a ste   p ro d u c ti o n .   Th is  h a m a d e   wa ste   m a n a g e m e n m o re   c h a ll e n g in g   a n d   h a re su lt e d   i n   e n v i ro n m e n tal   d e terio ra ti o n ,   n e g a ti v e l y   imp a c ti n g   t h e   q u a li t y   o l ife.  Re c y c li n g ,   re d u c in g ,   a n d   re u si n g   a re   v iab le  m e th o d s   to   e ra d ica te  th e   e sc a latin g   wa ste   issu e ,   re q u iri n g   th e   a p p ro p riate   c las sifi c a ti o n   o f   m u n icip a s o li d   wa ste .   Th is  st u d y   fo c u se o n   c o m p a rin g   si x   a d v a n c e d   wa ste   c las sifica ti o n   sy ste m th a e m p lo y   a   p re - train e d   c o n v o lu t io n a n e u r a n e two r k   (CNN )   d e sig n e d   to   re c o g n ize   twe lv e   d isti n c c a teg o ries   o m u n icip a wa ste .   It  h a b e e n   d e term in e d   th a t   Da rk Ne t5 3   is   th e   m o st  e ffe c ti v e   c las sifier  a m o n g   th e se   six   m o d e ls.   To   a ss e ss   th e   e ffe c ti v e n e ss   o e a c h   wa ste   c las sifier,  th e   c o n f u sio n   m a tri x ,   p re c isio n ,   re c a ll ,   F 1   sc o re ,   th e   a re a   u n d e t h e   re c e iv e o p e ra ti n g   c h a ra c teristic  c u rv e ,   a n d   t h e   lo ss   f u n c ti o n   a re   e x a m in e d .   It   h a b e e n   fo u n d   t h a Da rk Ne t 5 3   h a a n   F 1   sc o re   o 9 8 . 7 %   a n d   v a li d a t io n   a c c u ra c y   o 9 9 % ,   re sp e c ti v e ly .   T h e   su g g e ste d   a p p r o a c h   will   b e   u se fu in   p ro m o ti n g   g a rb a g e   re c o v e r y   a n d   re u se   in   t h e   d irec ti o n   o a   c ircu lar an d   s u sta in a b le ec o n o m y .   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   Dar k Net5 3   Dee p   lear n in g   Mu n icip al  s o lid   waste   W aste c la s s if icatio 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 :   Md .   T ar eq u zz am an   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g i n ee r in g ,   J ash o r Un iv er s ity   o f   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y   J ash o r e - 7 4 0 8 ,   B an g lad esh   E m ail: m . tar eq u zz am a n @ ju s t.e d u . b d       1.   I NT RO D UCT I O   T h m an ag em e n o f   m u n icip al  s o lid   waste  ( MS W )   h as   em er g ed   as  s ig n if ican co n ce r n   i n   d ev elo p in g   n atio n s ,   p ar ticu lar ly   in   B an g lad esh ,   d u to   th o n g o in g   ac ce ler atio n   o f   ec o n o m ic  g r o wth   an d   u r b an izatio n   [ 1 ] .   Acc o r d in g   to   th W o r ld   B an k   in   2 0 2 0 ,   u r b an izatio n   in   B an g lad esh   is   o n o f   th q u ic k est  in   an y   So u th   Asi an   ec o n o m y .   Fas u r b an izatio n   h as  led   to   n o tab le  r is in   g ar b ag v o lu m a n d   its   ad m in is tr atio n ' s   in tr icac y ,   p ar ticu lar ly   in   d e n s ely   p o p u lated   ar ea s   s u ch   as  Dh ak a.   T h is   h as   ad v er s ely   af f ec ted   u r b an   life ,   th en v ir o n m en t,  a n d   p u b lic  h ea lth .   Su s tain ab le  d ev elo p m en g o al   ( SDG)   1 1 ,   wh ich   f o cu s es  o n   s u s tain ab le  cities  an d   co m m u n ities ,   aim s   to   ac h iev s p ec if ic  o b jectiv o f   d im in is h in g   th d etr im en tal  en v ir o n m e n tal  ef f ec ts   p er   in d iv id u al  in   u r b a n   ar ea s .   T h ese  o b jectiv es  em p h asize  ad d r ess in g   air   q u ality   c o n ce r n s   an d   en h an cin g   m u n ici p al  an d   o th e r   waste  m an ag em en p r ac tices,  aim in g   to   ac co m p lis h   th ese  g o als   b y   2 0 3 0 .   Ho wev er ,   ac h iev i n g   SDG  tar g ets  is   im p ed ed   b y   in a d eq u ate  m a n ag em en t p r ac tices a n d   t h d ev el o p m en o f   s u b s tan tial q u a n tity   o f   s o lid   waste.   I is   f o u n d   th at  th q u a n tity   o f   waste  p r o d u ce d   in   B an g lad esh   in cr ea s ed   b y   1 , 3 4 , 3 0 0   m etr ic  to n s   an n u ally ,   f r o m   1 , 0 7 , 7 8 , 4 9 7   m etr ic  to n s   in   1 9 7 0   to   1 , 4 7 , 7 8 , 4 9 7   m etr ic  t o n s   in   2 0 1 2   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   I n   2 0 1 4 ,   th e   an n u al  p r o d u ctio n   o f   u r b an   ar ea s   am o u n ted   to   5 , 2 0 0 , 9 1 9   to n s ,   o r   0 . 3 5   k ilo g r am s   p er   ca p i ta  p e [ 3 ] B as ed   o n   th e   l ates t a v ai la b le   d at a,   i t h as b e en   o b s e r v e d   t h at   t h e   a v e r a g e   p e r   ca p it MSW   g e n er ati o n   v ar i es a c r o s s   s ev e r al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 7 7 5 - 4 7 8 6   4776   m u n i ci p al   d is t r icts ,   b e twe en   0 . 2   t o   0 . 5 6   k g /c ap /d a y   [ 4 ] .   Ac co r d in g   to   s t u d y   c o n d u c te d   i n   2 0 1 6 2 0 1 7 ,   Dh a k a,   th ca p ital  o f   B an g lad esh ,   p r o d u ce d   d aily   a v er ag e   o f   6 4 4 8 . 3 7 3   m etr ic  to n s   o f   MS W .   T h is   am o u n ts   to   ar o u n d   0 . 5 7   to n s   p er   ca p ita  ea ch   d ay   [ 5 ] .   R o u g h ly   5 0 o f   t h g ar b ag p r o d u ce d   in   Dh ak city   is   ef f ec tiv ely   co llected   b y   th city   co r p o r atio n ,   wh ile  4 0 6 0 % o f   t h g ar b ag s tay s   ab an d o n e d   an d   is   n o t d is p o s ed   o f   s af ely .   I t is wo r th   n o tin g   th at  th is   u n c o llected   waste  h as a p p r o x im at ely   8 0 % o r g an ic  m ater ial   [ 4 ] .   T h a c cu m u la t i o n   o f   u n co l le c t e d   w a s t e ,   n am e ly   p l a s t i a n d   p o l y e t h y l e n m a t e r i a l s ,   u l t i m a t e ly   f i n d s   i t s   w a y   i n to   d r a in ag e   s y s t e m s   a n d   w a te r   s o u r c e s ,   o b s t r u c t i n g   w a te r   m o v e m en i n s i d t h d r a i n s .   F u r t h er m o r e,   th e   d e t r im e n ta l   i m p a c o f   w a s t d i s p o s a l   o n   s o u r c e s   o f   wa t e r ,   ag r i cu l t u r a l   r e g io n s ,   a n d   o t h e r   c r u c i a lo c a t i o n s   h a r m s   b io d i v e r s i t y   an d   o v e r a l w e l l - b e in g   [ 6 ] .   T h e   an t i c ip a t ed   t i m f o r   p l a s t i d e g r a d a t io n   in   th s o i l   i s   a r o u n d   4 0 0   y e ar s   [ 7 ] ,   an d   th e   ty p i c a t i m e f r a m f o r   t h d e g r a d a t io n   o f   a   g l a s s   b o t t l e   wh e n   d i s c ar d ed   i n   t h e   g r o u n d   a s   g a r b ag e   i s   a r o u n d   o n e   m i l l io n   y e ar s .   I n   th i s   s c e n ar i o ,   t h e n v ir o n m en t a i m p a c r e s u l t in g   f r o m   th d i s p o s a l   o f   r e c y cl i n g   m a t er i a l s ,   s u ch   a s   p l a s t i c,   g l a s s ,   an d   m e t a l ,   a s   w a s t e   i s   s u b s t an t i a l   a n d   s h o u l d   n o t   b e   u n d e r e s t im a t e d .   T o   lar g ex ten t,  r ec y clin g   in f r astru ctu r allo ws  f o r   th r ec ap tu r o f   m ater ials   th at  wo u ld   o th er wis b d is ca r d ed .   p o ten tially   p o s s ib le  ap p r o ac h   f o r   en h an cin g   th h an d lin g   o f   waste  lev els  an d   tr an s f o r m in g   MSW   in to   v alu ab le  m ater ials   o r   p r o d u cts  is   th im p lem en tatio n   o f   s o u r ce   s ep ar atio n ,   as  o p p o s ed   to   th co n v en tio n al  p r ac tices  o f   in cin er atio n   o r   lan d f illi n g .   T h co n ce p o f   s o u r ce   s ep ar a tio n   in v o lv es  th e   s eg r eg atio n   o f   MSW   in to   d is t in ct  ca teg o r ies  b ased   o n   th e   u n iq u p r o p er ties   o f   ea c h   item   b ef o r a n y   f u r th er   tr ea tm en p r o ce s s es   [ 8 ] .   T h e   c lass if icatio n   o f   MSW   h as  s ig n if ican ce   s in ce   ea c h   waste  ca te g o r y   n ec ess itates  d is tin ct  ap p r o ac h   to   its   m an ag em en t.  T h m eth o d s   o f   cl ass if ied   ac cu m u latio n ,   class if ied   s h ip p in g ,   an d   class if ied   b u r ial  ar im p lem en ted   b ased   o n   th d is tin ctiv ch ar ac ter is tics   o f   all  s o r ts   o f   waste.   T h im p lem en tatio n   o f   g ar b a g s ep ar atio n   is   f u n d a m en tal  an d   cr u cial  ap p r o a ch   in   MSW   m an ag em en t,  aim in g   to   attain   waste  r ed u ctio n ,   r eso u r c u tili za tio n ,   an d   e n v ir o n m en t al  s af ety   [ 9 ] .   Hen ce ,   th p r o f icien ad m i n is tr atio n   o f   MSW   ca n   s u b s tan tia lly   co n tr ib u te  to   th d ev elo p m en o f   an   ec o lo g ically   s u s tain ab le  ec o s y s tem .   E f f ec tiv ely   a d d r ess in g   waste  ac cu m u latio n   th r o u g h   th ad o p tio n   an d   ap p licatio n   o f   r ec y clin g   a n d   r eu s m eth o d o lo g ies  m ay   r esu l in   th is .   T h o p tim u m   p er f o r m an ce   o f   r ec y clin g   s y s tem s   m ay   b ac h iev ed   th r o u g h   th in te g r atio n   o f   tech n ical  ad v an ce m en ts .   Ho wev er ,   it  s h o u ld   b n o ted   th at  in   th ese  s y s tem s ,   th b r ea k d o wn   o f   waste  co n tin u es to   r ely   o n   h u m an   in v o l v em en t   [ 6 ] ,   [ 1 0 ] .   Nev er th eless ,   th ad v an ce m e n o f   ar tific ial  in tellig en ce   tech n o lo g ies  a n d   t h im p lem en tatio n   o f   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k s   h av e   th e   p o ten tial  to   en h a n ce   s y s tem   p r o d u ctiv ity   in   th f o r eseea b l f u tu r e ,   s u r p ass in g   th co n tr i b u tio n s   o f   h u m a n   in v o lv em en t.   Mo r e   s p ec if ically ,   th co n tr o l   m ec h an is m s   u s ed   b y   th e   h u m an   b r ain   m ay   b s u cc ess f u lly   an d   r ap id ly   tr an s f o r m ed   in t o   AI - en a b led   m ac h in es.  I n   th co n te x o f   th is   p ar ticu lar   ad v an ce m e n t,  it  b ec o m es  ap p ar en th at  th e   u s o f   r ec y clin g   s y s tem s   th at  r ely   o n   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k s   f o r   waste  ca teg o r izatio n   is   an   in ev itab le  r esu lt   [ 1 1 ] .   As  o n o f   th m o r s o p h is ticated   im ag p r o ce s s in g   tech n iq u es,  d ee p   lear n in g   o u tp e r f o r m s   th h u m an   e y in   ter m s   o f   p e r f o r m an ce   an d   y ield s   ac cu r ate  f in d in g s   [ 1 2 ] I n   th s tu d y   o f   w aste  ca teg o r izatio n ,   Ma o   et   a l .   [ 1 3 ]   u ti liz ed   T r ash N et   d at aset   in   a   g en eti c   a lg o r it h m   to   o p ti m i ze   f u ll y - c o n n ec t e d - la y e r   o f   Den s eNe t1 2 1   a n d   cl ass i f ie d   o n l y   s i x   ca te g o r i es   o f   w aste ,   wh i le   Z h a n g   e a l .   [ 1 4 ]   a p p li ed   D en s eN et 1 6 9   o n   NW NU - T R ASH  d a tase t,  ac h i e v i n g   a n   a cc u r a cy   o f   8 2 %.  W a n g   e t a l.   [ 1 5 ]   cl ass i f ie d   o n l y   n i n was te  ca t eg o r ies   wit h   M o b il eNe tV 3   an d   cl o u d   co m p u ti n g   a 9 4 . 2 6 ac cu r a cy .   Alti k at  et   a l.   [ 1 6 ]   f o u n d   th at  f i v e - la y e r e d   co n v o lu ti o n al   n e u r al   n etw o r k s   ( C NN )   w h er f o u r - la y er   m o d e ls   o u tp er f o r m ed   p a r ti cu la r l y   f o r   o r g a n ic   w aste .     An   E f f icien tNet - B 0   m o d el  wa s   p r esen ted   b y   Ma lik   et   a l.   [ 1 7 ]   to   ca teg o r ize   s p ec if ic  litt er   ca teg o r ies.  Nn am o k o   et  a l.   [ 1 8 ]   d em o n s t r ated   th at   im ag e   r eso lu tio n   ca n   h a v a   co n s id er ab le  im p ac o n   p er f o r m an ce   in   th class if icatio n   o f   r ec y clab l an d   o r g an ic  waste,   wh ile  Yu d h an a n d   Fah m i   [ 1 9 ]   ca teg o r ized   im ag es  in to   o r g an ic   an d   in o r g an ic  g ar b a g e   u s in g   C NN .   Pit ak aso   et  a l.   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ]   p r o p o s ed   v a r iety   o f   C NN  m o d els  o f   d u al  en s em b le   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k   wh er g eo m etr ic ally   en h a n ce d   p ictu r es  wer e   s elec ted   f o r   p o s t - d is aster   waste  cla s s if icatio n .     Ho wev er ,   Ham za h   et  a l.   [ 2 2 ]   u s ed   Fas ter   R - C N to   ca teg o r ize  f iv tr ash   ca teg o r ies  in   an   in teg r ated   m o b ile  ap p ,   J o s an d   Sas ip r ab a   [ 2 3 ]   p r esen ted   h y b r id   m o d el  th at  co m b in e d   Fas ter   R - C N with   co m p lex - v alu ed   e n co d i n g   m u lti - ch ain   s ee k er   o p tim izatio n   al g o r it h m   ( C MSOA)   m eth o d .   T h e   ef f ec tiv en ess   o f   en h an ce d   C NN  m o d els  was  s h o wn   in   [ 2 4 ] ,   wh o   ac h iev e d   an   ac cu r a cy   o f   9 4 . 4 0 %.  W ith   9 3 . 2 8 ac c u r ac y ,   C h h ab r et  a l.   [ 2 5 ]   p r esen t ed   an   i m p r o v e d   d ee p   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( DC NN) .   Fo r   g ar b ag e   class if icatio n ,   Pra s an th   an d   R au t   [ 2 6 ]   f av o r ed   E f f icien tN etB 0   ab o v alter n ativ m o d e ls ,   with   9 4 . 1 5 ac cu r ac y   r ate ,   an d   Qiu   et  a l.   [ 2 7 ]   ac h iev ed   9 5 . 4 ac cu r a cy   b y   en h an ci n g   C E - E f f icien tNetV2   with   d ata   au g m en tatio n   an d   atten tio n   m eth o d s .     C N N   m o d e ls   s u c h   a s   D e n s eN e t 1 6 9 ,   M o b i l e N e tV 2 ,   a n d   R e s N et 5 0 V 2   w e r e   c o m p a r e d   f o r   g a r b a g e   c l a s s i f ic a t i o n   [ 2 8 ] .   A b o o d   a n d   A l - T a l i b   [ 2 9 ]   a s s es s e d   V G G 1 6 ,   I n c e p t i o n V 3 ,   M o b i l e Ne t V 2 ,   an d   E f f i c i e n t N e tB 0 ,   w i t h   a c c u r ac i es   r a n g i n g   f r o m   9 2 %   t o   9 7 % .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   J a y a r a m a n   a n d   L a k s h m i n a r a y a n a n   [ 3 0 ]   cr ea ted   M SW - N e t ,   a   h i e r a r c h i c al   m o d e l   e m p l o y i n g   C NN   a n d   B a y es ia n - o p t i m i z e d   M o b i l eN e t   m o d el s ,   w h e r e as   a   C NN  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         E n h a n cin g   w a s te  ma n a g eme n t th r o u g h   mu n icip a l so lid   w a s te  cla s s ifica tio n   …  ( Md .   Ta r eq u z z a ma n )   4777   a n d   G r a p h - L S T M   m o d e l   w i t h   a   9 7 . 5 %   a c c u r a c y   f o r   s i x   w a s t c l a s s e s   wa s   p r o v i d e d   b y   L i   a n d   C h e n   [ 3 1 ] .   Usi n g   R esNex t - 1 0 1   with   f ed er ated   lear n in g ,   Kh a n   et  a l [ 3 2 ]   o b tain ed   an   ac cu r ac y   o f   8 9 . 6 2 %.  T asic  et  a l [ 3 3 ]   u s ed   C NNs  with   Ad aBo o s an d   X GB o o s to   clas s if y   o r g an ic  an d   r ec y clab le  g ar b ag in   b in ar y   m an n e r   with   an   ac cu r ac y   o f   o v e r   8 9 . 6 1 %.  I s la m   et  a l.   [ 3 4 ]   p r o p o s ed   tailo r ed   Den s eNe t2 0 1   ar c h itectu r e   with   an   in teg r ate d   atten tio n   m ec h an is m ,   s ettin g   a   n ew  b en ch m ar k   f o r   a d ap tab le   waste  class if icatio n .   Pre v io u s   r esear ch   h as   in teg r at ed   im ag e   class if icatio n   tech n o lo g ies  an d   m ac h in lear n in g   a p p r o ac h es  to   en h an ce   waste  class if icatio n .   Ho wev er ,   th ese  s tu d ies  ar e   s u b ject  to   ce r tain   co n s tr ain ts .   T h lim itatio n s   o f   th s tu d y   en co m p ass   s ev er al  asp ec ts .   Firs tly ,   th waste   cla s s if icatio n   s y s tem   u n d er   in v e s tig atio n   ex h ib its   a   lim ited   n u m b er   o f   waste  item s .   Seco n d ly ,   th e   ex is tin g   wast class if icatio n   m o d el' s   ac cu r a cy   f alls   s h o r t   o f   th e   d esire d   lev el.   T h p r o p o s ed   m o d el  ad d r ess es  b o th   o f   th e s p r o b lem s .   T h p r o p o s ed   waste  clas s if ier   is   d is tin ctiv in   th at,   u n lik t h p r ev io u s   class if ier ,   wh ich   ca n   ca teg o r ize  m ax im u m   o f   s ix   class es,  th e   p r o p o s ed   m o d el  ca n   class if y   twelv class es.  I n   th is   s tu d y ,   s ix   C NN   ar ch itectu r es,  s p ec if ically   R esn et5 0 ,   R esn et1 0 1 ,   R esn et1 5 2 ,   Dar k Net5 3 ,   Go o g leNe t,  a n d   I n ce p t io n V3 ,   ar e m p lo y e d   to   class if y   1 2   d is tin ct  k in d s   o f   m u n icip al  waste  th r o u g h   th ex tr ac tio n   o f   h ig h - q u ality   f e atu r es f r o m   t h im ag o f   waste.         2.   M E T H O D   2 . 1   Sa m ple  co llect io n   T o   co n s tr u ct  a   p r ed ictiv m o d el,   it  is   im p e r ativ t o   u n d e r g o   tr ai n in g   p r o ce s s   [ 3 5 ] .   T h e   u tili za tio n   o f   in tellig en s y s tem s   in   lieu   o f   h u m an   lab o r   with in   waste  m an ag em en f ac ilit ies  is   an   ess en tial  p r er eq u is ite  f o r   ac h ie v in g   b o th   ec o n o m ic  ef f icien cy   a n d   en s u r in g   a   s af r ec y clin g   p r o ce s s .   Hen ce ,   t h o b jectiv o f   t h is   s tu d y   is   to   id en tif y   an d   ac k n o wled g s ev er al   p r e v alen r ec y clab le  m ater ials ,   in clu d i n g   p ap e r ,   ca r d b o a r d ,   o r g an ic  waste,   m etal,   an d   p las tic.     T h tr ain   d ata  s et  h as  b ee n   s o u r ce d   f r o m   Kag g le.   Kag g le  is   an   o n lin p latf o r m   an d   co m m u n ity   th at  f ac ilit ates  d ata  s cien ce   co m p e titi o n s   an d   s er v es  as  a   g ath er i n g   p lace   f o r   d ata  s cien tis ts   an d   m ac h i n lear n in g   p r ac titi o n er s .   T h d ataset  c o m p r is es  to tal  o f   1 5 , 1 5 0   im ag es,  ea ch   b elo n g in g   to   o n e   o f   twelv d is tin ct  ca teg o r ies  r ep r esen tin g   v ar io u s   ty p es  o f   m u n icip al  waste.   T h ese  ca teg o r ies  in clu d p ap er ,   ca r d b o a r d ,   o r g a n ic   co n ten t,  m etal,   p last ic,   g r ee n - g lass ,   b r o wn   g lass ,   wh ite - g lass ,   clo th es,  s h o es,  b atter ies,  an d   tr ash .       2 . 2 .    Da t a   prepro ce s s ing     Data   p r e - p r o ce s s in g   is   th c r u cial  s tep   in   m ac h i n lear n in g   t h at  in v o l v es  clea n in g ,   tr an s f o r m in g ,   a n d   p r ep ar in g   th d ata  to   m ak it  s u itab le  f o r   th m o d el  p r ed ictio n   [ 3 6 ] .   I n   th is   p r o ject,   t h r ee   ty p es  o f   d ata  tr an s f o r m atio n ,   n am ely   r escalin g ,   r an d o m   c r o p ,   an d   r a n d o m   f lip ,   ar u s ed   to   p r o ce s s   th d ata  s et.     T h r escalin g   lay e r   s ca les  th p ix el  v alu es  o f   th e   in p u im a g es  b y   d i v id in g   th em   b y   2 5 5 .   T h is   s tep   en s u r es   th at  th p ix el  v al u es  ar in   th r an g o f   [ 0 ,   1 ] .   T h e   R an d o m C r o p   lay er   r an d o m ly   cr o p s   t h in p u im a g es  to   a   s p ec if ied   s ize  o f   2 2 4 × 2 2 4   p ix els.  T h is   s tep   h elp s   in   d ata  a u g m en tatio n   a n d   in t r o d u ce s   v ar iatio n s   in   th in p u d ata.   T h R an d o m Fli p   lay er   r an d o m l y   f lip s   th im ag es  h o r izo n tally .   T h is   au g m en tatio n   tech n iq u f u r th e r   en h an ce s   th d iv er s ity   o f   th t r ain in g   d ata .   T h r escalin g   lay er   d o es  n o ch an g th im a g s ize  b u o n ly   s ca les  th p ix el  v al u es.  T h R an d o m C r o p   ( tr ain in g   d ata )   an d   r es izin g   ( test   d ata)   lay e r s   m o d if y   th im ag e   s ize  b y   cr o p p in g   o r   r esizin g ,   r esp ec tiv ely .   Af ter   all  th is ,   we  g o p ix el   s ize  2 2 4 × 2 2 4   f o r   ev er y   im ag e .     2 . 3 .    Da t a   pa rt i t io nin g   T o tal  o b s er v atio n   is   d iv id e d   i n to   th r ee   p ar ts tr ain in g   d ata,   v alid atio n   s et,   an d   test   d ata.   T r ain   d ata   is   u s ed   to   tr ain   th p r ed ictiv m o d el,   v alid atio n   d ata  is   u s ed   to   v alid ate  th m o d el ,   an d   th tes t d ata  s et  i s   u s ed   to   ev alu ate  th p e r f o r m an ce   o f   t h f in al  m o d el   [ 3 7 ] .   to tal  o f   6 0 o f   th d ata  is   u s ed   to   t r ain   th m o d el,   2 0 o f   th d ata  is   u s ed   t o   v alid ate  t h m o d el ,   an d   t h r em ain i n g   d ata  is   u s ed   to   test   th f in al  p r e d ictiv m o d el.     2 . 4 .    M o del  t ra ini ng   a nd   t est ing   T h p r o p o s ed   m o d el   em p lo y s   p r e - tr ain e d   weig h ts   f r o m   I m ag eNe to   in itialize  th R es N et5 0 ,   R esNet1 0 1 ,   an d   R es N et1 5 2   m o d els.  Su b s eq u e n to   t h f r e ez in g   o f   th la y er s   with in   th e   m o d els,  a d d itio n al   lay er s   ar i n co r p o r ated   to   f ac il itate  th p r o ce s s   o f   class if icati o n .   B ef o r c o m p ilin g   an   o v e r v iew  o f   t h m o d el' s   ar ch itectu r e,   th m o d el  is   ass em b led   b y   in c o r p o r atin g   an   o p tim izer ,   lo s s   f u n ctio n ,   an d   m etr ics.  T h e   p r o c ess   th a is   u s e d   f o r   ea c h   R es N et  a r ch i te ct u r e n t ails   u t ili zi n g   in p u i m a g es  wit h   d i m e n s i o n s   o f   ( 2 2 4 ,   2 2 4 ,   3 )   p i x e ls ,   wh e r e   t h h ei g h is   2 2 4   p ix els ,   th wi d t h   is   2 2 4   p i x e ls ,   a n d   t h e r a r t h r e c o l o r   c h an n els  c o r r esp o n d in g   to   t h e   R GB   c o l o r   m o d el .   T h e   R esN et  m o d el   a cc ep ts   in p u t   i m a g e s   wit h   d im e n s i o n s   ( 2 2 4 ,   2 2 4 ,   3 )   an d   p r o ce ed s   to   p r o ce s s   th em   th r o u g h   its   n u m er o u s   lay er s .   T h R esNet1 0 1   m o d el  m ain tain s   t h o r ig in al  d im en s io n s   o f   th e   in p u t im ag es.   Fo llo win g   th im p lem en tati o n   o f   t h R esNet  m o d el,   Glo b alAv er ag ePo o lin g 2 lay er   is   in co r p o r ated .   T h f o llo win g   l ay er   d o es  g lo b al   av er ag p o o lin g   ac r o s s   th s p atial  d im e n s io n s   o f   t h f ea tu r e   m ap s   p r o d u ce d   b y   th p r ec ed i n g   lay er s ,   r esu ltin g   i n   r ed u c tio n   o f   th s p atial  d im e n s io n s   to   p r ed eter m in ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 7 7 5 - 4 7 8 6   4778   s ize.   C o n s eq u en tly ,   f ea tu r v ec to r   with   d im en s io n s   o f   ( 1 ,   1 ,   2 0 4 8 )   is   o b tain e d .   Af ter w ar d s ,   d e n s lay er   co m p r is in g   1 2   u n its   is   in co r p o r ated   af te r   th g lo b al  av er ag p o o lin g   lay er .   T h f u lly   co n n ec ted   la y er   is   r esp o n s ib le  f o r   ac q u ir in g   an d   d is ce r n in g   d is tin ct  p atter n s   an d   f ea tu r es  th at  f ac ilit ate  clas s if y in g   im ag es  in to   1 2   d is tin ct  class es.  T h f ea t u r v ec to r   o b tain ed   f r o m   t h p r ec ed in g   p h ase  is   f latten ed   an d   f ed   in to   th d en s lay er .   Fo llo win g   th at,   s o f t m ax   ac tiv atio n   f u n ctio n   is   in co r p o r ated   in to   th e   ac tiv atio n   lay er   af ter   th e   d en s e   lay er .   T h a f o r em e n tio n ed   lay er   g en er ates th p r o b ab ilit y   o f   ea ch   class   with in   th s et  o f   1 2   class es.    T h R esNet  m o d el  m ain tain s   co n s is ten im ag s ize   th r o u g h o u its   ar ch itectu r with o u alter in g   th d im en s io n s   o f   th im ag es.  T h alter atio n s   in   s ize  s o lely   tr an s p ir d u r in g   th p r ep r o ce s s in g   s tag es  p r ec ed in g   th m o d el.   T h m o d el  is   tr ain ed   f o r   2 0   ep o ch s ,   af ter   wh ich   its   p er f o r m an ce   is   d eter m in ed .   Af ter   th m o d el   tr ain in g ,   th test   d ata  is   ap p lied   to   th m o d el,   a n d   th p er f o r m an ce   o f   t h m o d el  is   ev alu at ed .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s tu d y   em p lo y s   s ix   d is tin ct  C NN   ar ch itectu r es  to   ca teg o r ize  twelv m u n icip al  s o lid   d eb r is   class if icatio n s   ac cu r ately .   T h m o d el  is   tr ain ed   u s in g   th s t o ch asti g r ad ien d escen m o m en tu m   m eth o d   f o r   o p tim izatio n ,   with   an   in itial  lear n in g   r ate  o f   0 . 0 0 1 .   T h in itial  lear n in g   r ate  was  s et  at  s m all  n u m b er   s in ce   a   h ig h   v alu m ig h lea d   th e   r at to   d iv er g e   o r   p r o d u ce   wo r s e - th an - id ea l   r esu lts .   Nev er th e less ,   th s to ch asti g r ad ien d escen p r o ce s s   ten d s   to   f lu ctu ate   wh ile  f o llo win g   th t r ajec to r y   o f   th s teep e s d r o p   to war d s   th e   o p tim al  s o lu tio n .   On m et h o d   to   d ec r ea s t h is   o s cillatio n   is   b y   i n clu d in g   m o m en tu m   p ar t s   in   th p a r am eter   u p d ate   [ 3 8 ] .   T h m o m en tu m   p ar am eter   in   th is   s tu d y   is   ass ig n ed   co n s tan t v alu o f   0 . 9 .   I n   th is   s tu d y ,   d ata  n o r m aliza tio n   is   p er f o r m e d   p r io r   to   th u s o f   tr ain in g   d ata  to   p r ev en o v er f itti n g .   No r m aliza tio n   is   cr u cial  a n d   ef f ec tiv e   tech n iq u f o r   r ed u cin g   g en er aliza tio n   er r o r s   an d   d ea lin g   with   o v er f itti n g   in   d ee p   lear n in g   m o d els  ca u s ed   b y   v ar io u s   p ar am eter s .   I n   th is   s tu d y ,   th L 2   r eg u lar izatio n   is   ad ju s ted   at  1 0 e - 4   to   lim it  th e   g r ad ien v alu a n d   p r o v id a   th r esh o ld   f o r   th g r ad ien t.   T h e   ev alu atio n   o f   ea ch   waste  class if ier   in v o lv es  an al y zin g   th e   co n f u s io n   m atr ix ,   ar ea   u n d er   t h r ec eiv er   o p er atin g   ch ar ac te r is tic   cu r v e,   p r ec is io n ,   r ec all,   F1   s co r e,   an d   l o s s   f u n ctio n   t o   d eter m in th eir   ef f icac y .     3 . 1 .     Co nfusi o n m a t rice s   Fig u r 1   illu s tr ates  th co n f u s io n   m atr ix ,   with   Dar k Net5 3   i n   Fig u r 1 ( a) ,   Go o g leNe in   Fig u r 1 ( b ) ,   I n ce p tio n V3   in   Fig u r 1 ( c) ,   R esNet5 0   in   Fig u r 1 ( d ) ,   R esNet1 0 1   in   Fig u r 1 ( e) ,   an d   R esNet1 5 2   in     Fig u r 1 ( f )   [ 3 9 ] ,   [ 4 0 ] ,   all  o f   wh ich   wer u tili ze d   in   th p er f o r m an ce   ev alu atio n   o f   th e   cl ass if icatio n   m o d els.  T h co n f u s io n   m atr ix   is   also   ev alu ated   f o r   th r est  o f   th e   m o d els.  T h r o ws  o f   th m atr ices  co n tain   th p r ed icted   v al u es  f o r   th e   f o llo win g   ca teg o r ies:   ca r d b o ar d ,   g l ass ,   m etal,   p ap er ,   p last ic,   an d   d eb r is .   T h co l u m n s   o f   th m atr ices c o n tain   th ac t u al  v alu es c o r r esp o n d i n g   to   t h s am ca teg o r ies.   I n   Fig u r e   1 ( a) ,   t h d ia g o n al   lin r ef lects  th e   ac cu r ate   class if icatio n   o f   tr ash   p h o to s ,   wh ile  th v alu es   elsewh er in d icate   th n u m b e r   o f   waste  im ag es  th at  ar n o co r r ec tly   class if ied .   I n   Fig u r 1 ( a) ,   3 6 5   b atter y   tr ash   p h o t o s   ar a p p r o p r iately   lab eled   as  b atter ies,  b u t   f o u r   p ap er   s am p les,  f o u r   m etal   s am p les,  an d   o n e   s h o e   ca teg o r y   s am p le  ar w r o n g ly   lab eled   as  b atter ies.  I is   f o u n d   th at  th c o n f u s io n   m atr i x   f o r   Dar k Net5 3 ,   I n ce p tio n V3 ,   Go o g leNe t,  R esNet5 0 ,   R esNet1 0 1 ,   an d   R esNet1 5 2   ca n   co r r ec tly   s o r t   u p   to   6 1 4 4 ,   6 1 2 1 ,   5 9 5 4 ,   2 9 8 0 ,   2 9 9 3 ,   a n d   2 9 9 3   p ictu r es ,   r esp ec tiv ely .   T h p r ec is io n   o f   p r ed ictin g   e ac h   class   m ay   b e   d eter m in e d   u s in g   th e   co n f u s io n   m at r ix .   Fig u r 2   illu s tr ates  co m p ar ativ co m p ar is o n   o f   s ev e r al  ca teg o r izat io n   m eth o d s   b ased   o n   th ei r   p r ec is io n   v alu es.  h ig h er   p r ec is io n   s co r in d icate s   th at  th m o d el  ca n   ac cu r a tely   ca teg o r ize   th m o s p o s i tiv class if icatio n s   with in   ce r tain   ca teg o r y .   T h g r ap h   d em o n s tr ates  th at  t h Dar k Net5 3   m o d el   ac cu r at ely   id en tifie s   m o s t   ca teg o r ies.  Dar k Net5 3   d em o n s tr ates  ef f ec tiv class if icatio n   in   eig h o u o f   th twelv ca te g o r ies.  I n   t h f o u r   r em ain in g   ca teg o r ies,   I n ce p tio n V3   o u tp er f o r m s   Dar k Net5 3   is   p er f o r m in g   well.   Nev er t h eless ,   th ac cu r ac y   o f   D ar k Net5 3   f o r   th ese  f o u r   ca te g o r ies is   m ar g in ally   in f er io r   t o   th at  o f   I n ce p tio n V 3 .       3. 2.     Rec eiv er   o pera t o r   cha r a ct er is t ic  a nd   a re a   un der  t he  curv e   T h r ec eiv er   o p er ato r   c h ar ac te r is tic  ( R O C )   cu r v is   to o th at  r esear ch er s   h av u tili ze d   to   ass es s   th e   p r ed ictiv p o wer   o f   m o d el  [ 4 1 ] .   T h co n f u s io n   m at r ix   m ay   b u s ed   to   o b tain   th e   R OC   cu r v e.   T h ar ea   u n d er   t h cu r v ( AUC)  is   b en ea th   th co o r d in ate  a x is   an d   th R OC   cu r v e   [ 4 2 ] .   T h ty p i ca l   r a n g f o r   A UC   is   0 . 5   t o   1 .   T h ac cu r a c y   r a te   o f   c lass i f i er   is   h ig h er   i f   its   AU C   is   l a r g er .   C o n ce r n s   a b o u b i n a r y   cl ass i f icat io n   ar p a r ti c u la r l y   am en a b le   t o   t h a p p lic ati o n   o f   th AUC - R OC   c u r v e .   Ho w ev er ,   b y   u ti liz in g   o n e - to - m a n y   te c h n iq u es,   it   is   p o s s ib l to   ex te n d   its   s c o p e   t o   e n c o m p ass   o t h er   class i f i ca t io n   is s u es   t h a in v o lv e   m a n y   class es   [ 4 3 ] .   T h is   s tu d y   ex am in es  twe lv e   d is ti n ct  class if ic ati o n s   o f   g a r b a g e ,   a n d   Fi g u r e   3   ill u s t r at es  t h R OC   c u r v es ,   wit h   Da r k Net 5 3   i n   Fi g u r e   3 ( a ) ,   Go o g l e Net   i n   F ig u r e   3 ( b ) ,   I n ce p t io n V 3   i n   F ig u r e   3 ( c ) ,   R e s Net 5 0   i n   Fi g u r 3 ( d ) ,   R esNe t 1 0 1   in   Fi g u r 3 ( e) ,   a n d   R es Ne t1 5 2   i n   Fi g u r 3 (f) .   On co m m o n   u s o f   R OC   an aly s is   is   ev alu atin g   class if icat io n   alg o r ith m   p er f o r m a n ce   b y   d em o n s tr atin g   th 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         E n h a n cin g   w a s te  ma n a g eme n t th r o u g h   mu n icip a l so lid   w a s te  cla s s ifica tio n   …  ( Md .   Ta r eq u z z a ma n )   4779   co r r elatio n   b etwe en   tr u p o s itiv an d   f alse  p o s itiv e   [ 4 4 ] .   T h er is   way   to   e v alu ate  th e   ef f ec tiv en ess   o f   t h ca teg o r izatio n   u s in g   t h AUC.  h ig h er   AUC  in d icate s   m o r p r ec is ca teg o r izatio n .   B y   an aly zin g   th R OC   cu r v o f   s ev e r al  class if ier s ,   it   is   ev id en th at  th AUC   is   g r ea ter   f o r   th Dar Net5 3   class if ier   th an   f o r   o th er   class if icatio n   m o d els.  Hen ce ,   Dar k Net5 3   h as  s u p er io r   p r ed i ctiv ca p ab ilit ies  co m p ar e d   to   th o th e r   m o d el s Ad d itio n ally ,   it  is   n o ted   th at  wh en   co m p a r in g   Dar k Net5 3   t o   o th er   m o d els,  th tr u p o s itiv r ate  is   g r ea ter   ac r o s s   all  ca teg o r y   ty p es.  C o n ce r n in g   th e   en tire   n u m b er   o f   p o s itiv s am p les,  th class if ie r   p r o p er ly   id e n tifie s   th m o s t p o s itiv s am p les.  As a  r esu lt,  th m o d el' s   s en s itiv it y   is   h ig h .           ( a)     ( b )         ( c )     ( d )         ( e )   ( f )     Fig u r 1 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   ( a)   Dar k Net5 3 ,   ( b )   Go o g leN et ( c )   I n ce p tio n V3 ,   ( d )   R esNe t5 0 ,   ( e )   R esNet1 0 1 ,   an d   ( f )   R esNet1 5 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 7 7 5 - 4 7 8 6   4780       Fig u r 2 .   Th p r ec is io n   o f   d if f er e n t m o d els f o r   d if f er en t c las s es           ( a)     ( b )         ( c )     ( d )         ( e )   ( f )     Fig u r 3 .   R OC   f o r   ( a )   Dar k Ne t5 3 ,   ( b )   Go o g leNe t ( c )   I n ce p ti o n V3 ,   ( d )   R esNet5 0 ,   ( e )   R esNet1 0 1 ,   a n d     ( f )   R esNet1 5 2   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         E n h a n cin g   w a s te  ma n a g eme n t th r o u g h   mu n icip a l so lid   w a s te  cla s s ifica tio n   …  ( Md .   Ta r eq u z z a ma n )   4781   3 . 3 .     Acc ura cy   a nd   lo s s   curv e   I n   ad d i t io n ,   t h a c cu r a cy   p l o a n d   t h e   tr a i n in g   l o s s   c u r v e   w e r e   u t i l iz e d   to   a s s e s s   t h e   p er f o r m an c o f   th v ar i o u s   c l a s s i f i c at i o n   m o d e l s .   W h en   l ea r n i n g   m o d el s   a r e   in t r o d u c ed   to   n e w   t as k ,   l e ar n in g   c u r v e s   a r e   th o u g h t   t o   b e   u s e f u l   t o o l s   f o r   t r ac k in g   th e i r   s u c c e s s .   L ea r n in g   c u r v e s   ar e   a   m a t h e m a ti c a l   d e s cr i p t io n   o f   t h e   l e a r n i n g   p r o c e s s   t h a t   h a p p e n s   a s   a   r e s u l t   o f   t a s k   r e p e ti t i o n   [ 4 5 ] .   T h r o u g h o u t   t h e   t r a i n i n g   p r o c e s s   o f   a   m a c h in e   l ea r n i n g   m o d e l,   i i s   p o s s i b le   t o   a s s e s s   t h m o d e l's   p r e s e n t   s t a t a t   ea c h   i t e r a t io n   o f   t h t r a in i n g   a l g o r i t h m .   T h e   m o d e l 's   p e r f o r m a n c e   m ay   b e   a s s e s s e d   b y   e v a l u a t i n g   i t   o n   th e   t r a in i n g   d a t a s e t ,   p r o v i d in g   i n s i g h t s   i n to   i t s   l e a r n i n g   c a p a b i l i t i e s .   A d d i t i o n a l ly ,   i t   m ay   b e   a s s e s s e d   u s in g   a   s e p a r a te   v a l i d a t io n   d a t a s et  t h a t   i s   n o i n c lu d e d   in   th e   tr a i n in g   d a t a s e t.   T h e   m o d e l 's   g en e r a l iz i n g   ab i l i t i e s   ar e   s h o w n   b y   a n a l y z in g     t h e   v a l i d a t io n   d a t a s e t.   B a s e d   o n   th e   a cc u r a c y   c u r v e,   i t   i s   ev i d e n t   th a t   a l m o d e l s   ex h ib i t   s t r o n g   p e r f o r m an c e   o n   t h e   t r a in i n g   d a t a.   T h e ir   v a l i d a t i o n   a n d   t r a in i n g   a c cu r ac y   a r e   p r o g r e s s i v e l y   im p r o v in g ,   s u g g e s t i n g   th at  t h e   l e a r n i n g   m o d e l   ef f ec t i v e ly   f i t s   t h e   tr a i n in g   d a t a .   T h e   a c c u r a c y   cu r v e   o f   D a r k N e t 5 3   i s   r e p r e s e n t ed   i n   F i g u r 4 T h a c cu r a cy   c u r v f o r   I n c ep t i o n V 3 ,   R e s N e t 5 0 ,   R e s N e t 1 0 1 ,   R e s N e t 1 5 2 ,   a n d   G o o g le N e t   c a n   b f o u n d   in   F i g u r e s   5 ( a)   t o   5 ( e ) I t   i s   f o u n d   t h a t   t h e   v a li d a t i o n   a c cu r ac i e s   o f   Go o g le N e t ,   D a r k N e t 5 3 ,   I n c ep t i o n V 3 ,   R e s N e t 5 0 ,   R e s N e t 1 0 1 ,   a n d   R e s N e t 1 5 2   a r d e t e r m in e d   t o   b 9 5 . 9 2 % ,   9 9 % ,   9 8 . 6 1 % ,   9 4 . 2 9 % ,   9 4 . 2 1 % ,   a n d   9 5 . 1 0 %   c o r r e s p o n d in g l y .             Fig u r 4 T h ac cu r ac y   cu r v f o r   Dar k Net5 3       T h e   l o s s   c u r v e   i s   a n o t h e r   m e t r i c   f o r   e v a l u a t i n g   t h e   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l ' s   e f f i c a c y .   T h e   l o s s   c u r v e   f o r   D a r k N e t 5 3 ,   I n c e p t i o n V 3 ,   G o o g l e N e t ,   R e s N e t 5 0 ,   R e s N e t 1 0 1 ,   a n d   R e s N e t 1 5 2   c a n   b e   f o u n d   i n   F i g u r e s   6 ( a )   t o   6 ( f ) T h lo s s   cu r v o f   all   m o d els  d em o n s tr ates  co n s is ten d ec r ea s in   tr ain in g   an d   v alid atio n   l o s s   as  th n u m b er   o f   iter atio n s   r is es.  T h lo s s   c u r v f o r   th Go o g leNe t,  Dar k Net5 3 ,   an d   I n ce p tio n V3   m o d els  ex h ib its   r ed u ce d   tr ain in g   an d   v alid atio n   lo s s es  co m p ar ed   t o   th o th er   m o d els .   Ad d itio n ally ,   it  is   ev id en th at  th tr ain in g   er r o r   is   s m aller   th an   th v alid atio n   er r o r ,   an d   th d is cr ep an c y   b etwe en   th v alid atio n   an d   tr ai n in g   er r o r s   is   m in im al.   T h ese   i n d ica to r s   s u g g est   t h a th e   m o d e ls   ar n o s u f f er in g   f r o m   o v e r f itt i n g .   T a b l 1   p r es en ts   a   c o m p ar ati v e   co m p a r is o n   o f   s i x   d is ti n ct   MS W   class if ie r s .   T ab le   1   d em o n s tr ates  th at  Dar k Net5 3   ex h i b its   g r ea ter   r ec all  an d   p r ec is io n   v alu es.  T h r ec all  v alu o f   9 8 . 7 in d icate s   th at  th m o d el  ca n   ac cu r ately   ca teg o r ize  9 8 . 7 o f   tr ash   item s   in to   ce r tain   ca teg o r y .   R o u g h ly   1 . 3 o f   ce r tain   t r ash   is   m is clas s if ied   in to   o th er   ca teg o r ies.  T h e   h ar m o n ic   m ea n   o f   ac cu r ac y   a n d   r ec all   is   r ep r esen te d   b y   th e   F1   s co r e   [ 4 6 ] .   E lev ated   v alu e s   o f   th e   F - m ea s u r e ,   wh ich   r an g f r o m   ze r o   to   o n e,   in d icate   s u p er io r   class if icat io n   p er f o r m an ce .   T h F1   s co r o f   Dar k Net5 3   is   s ig n if ican tly   h ig h ,   as  s h o wn   in   T ab le  1 .   As  r esu lt,  DAr k Net5 3   ex h i b its   s u p er io r   class if icatio n   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   to   th o th er   m o d el s .       T ab le  1 .   C o m p a r ativ an aly s is   b etwe en   d if f e r en t p r ed ictiv m o d els   C r i t e r i a   D a r k N e t 5 3   ( %)   I n c e p t i o n V 3   ( %)   G o o g l e N e t   ( %)   R e sN e t 5 0   ( %)   R e sN e t 1 0 1   ( %)   R e sN e t 1 5 2   ( %)   A c c u r a c y   99   9 8 . 6 1   9 5 . 9 2   9 4 . 2 9   9 4 . 2 1   9 5 . 1 0   P r e c i s i o n   9 8 . 8   9 7 . 9 4   9 4 . 7 5   9 4 . 1 6   9 4 . 9 1   9 4 . 9 1   R e c a l l   9 8 . 7 1   9 8 . 2 0   9 3 . 9 4   94   95   95   F 1   S c o r e   9 8 . 8   9 8 . 1   9 4 . 3 4   94   95   95     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 7 7 5 - 4 7 8 6   4782     ( a)         ( b )   ( c)       ( d )       ( e)     Fig u r 5 Acc u r ac y   c u r v f o r   ( a)   I n ce p tio n V3 ,   ( b )   R esNet5 0 ,   ( c)   R esNet1 0 1   ( d )   R esNet1 5 2 ,   an d     ( e)   Go o g leNe t   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         E n h a n cin g   w a s te  ma n a g eme n t th r o u g h   mu n icip a l so lid   w a s te  cla s s ifica tio n   …  ( Md .   Ta r eq u z z a ma n )   4783     ( a)       ( b )       ( c)         ( d )   ( e)       (f)     Fig u r 6 .   L o s s   cu r v f o r   ( a )   D ar k Net5 3 ,   ( b )   I n ce p tio n V3 ,   ( c)   Go o g leNe t,  ( d )   R esNet5 0 ,   ( e)   R esNet1 0 1 ,   an d   ( f )   R esNet1 5 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 7 7 5 - 4 7 8 6   4784   4.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   s tu d y   p r esen ted   an   ef f ec tiv waste  class if icat io n   m o d el  ca teg o r izin g   twelv d is tin ct   f o r m s   o f   MSW .   Six   d is tin ct  m o d els  f o r   class if y in g   g ar b ag ar p r esen ted ,   an d   th o r o u g h   s tu d y   is   co n d u cted   to   co m p ar e   th em .   T h p e r f o r m an ce   o f   th ese  s ix   class if ier s   is   ass e s s ed   b ased   o n   th co n f u s io n   m atr ix ,   R OC ,   ac cu r ac y   c u r v e,   lo s s   cu r v e,   p r ec is io n - r ec all,   an d   F 1   s co r e.   I t   h as  b ee n   d eter m in e d   th at  Dar k Net5 3 ,   wh ich   h as   v alid atio n   ac cu r ac y   o f   9 9 % ,   is   th m o s ef f ec tiv class if ier   am o n g   t h ese  s ix   m o d els.  Ho wev er ,   g ar b ag ex h ib its   m an y   s h ap es,  en c o m p ass in g   v ar io u s   s o r ts ,   co lo r s ,   an d   tex tu r es.  Ad d itio n ally ,   th e   m eth o d s   o f   r u b b is h   co llectio n   d if f e r   s ig n if ican tly   f r o m   t h o s u s ed   f o r   r eg u lar   co m m o d ities .   Du to   th is   f a cto r ,   th s u g g ested   m o d el  will  ex h ib it  s u b p ar   p er f o r m an ce   wh e n   ap p lied   to   ac tu al  p h o to s   th at  o v e r la p   with   ea ch   o t h er .   Simu ltan eo u s ly ,   wh ile   ca teg o r izatio n   is   u n d en ia b ly   a   cr u cial  s tag e,   th e   ac tu ato r ' s   ef f ec ti v en ess   m u s also   b e   co n s id er ed   f o r   ac h ie v in g   ac tu al  au to m ated   s o r tin g .   Su b s eq u en r esear ch   will  in v o lv e   ev al u atin g   th s u g g ested   m o d el  o n   m o r d atasets   an d   d ev elo p in g   an   e f f ec tiv ac tu at o r   to   en h an ce   th o v e r all  ac cu r ac y   an d   ef f icien cy   o f   ca teg o r izatio n .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       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   Md .   T ar eq u zz am an                               Mo jah id u l A lo m   Ak ash                               Z ak ir   Ho s s ain                               Md .   Sab b ir   R ez a                               Sh ajjad u l H aq u 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     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   u tili ze d   to   s u p p o r t th o u tco m o f   th is   s tu d y   ad d r ess ed   with in   th ar ticle .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   X .   Y a o   e t   a l . ,   R e d u c t i o n   p o t e n t i a l   o f   G H G   e mi ssi o n f r o m u n i c i p a l   so l i d   w a s t e   i n c i n e r a t i o n   f o r   p o w e r   g e n e r a t i o n   i n   B e i j i n g ,   J o u rn a l   o f   C l e a n e r P r o d u c t i o n ,   v o l .   2 4 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j c l e p r o . 2 0 1 9 . 1 1 8 2 8 3 .   [ 2 ]   M .   A s h i k u z z a m a n   a n d   M .   H .   H o w l a d e r ,   S u s t a i n a b l e   so l i d   w a st e   ma n a g e me n t   i n   B a n g l a d e s h :   i ss u e s   a n d   c h a l l e n g e s,   i n   S u s t a i n a b l e   W a st e   M a n a g e m e n t :   C h a l l e n g e i n   D e v e l o p i n g   C o u n t ri e s ,   P e n n sy l v a n i a ,   U S A :   I G I   G l o b a l ,   2 0 2 0 ,   p p .   3 5 55   d o i :   1 0 . 4 0 1 8 / 9 7 8 1 7 9 9 8 0 1 9 8 6 . c h 0 0 2 .   [ 3 ]   S .   S h a ms ,   J .   N .   S a h u ,   S .   M .   S .   R a h man ,   a n d   A .   A h s a n ,   S u st a i n a b l e   w a st e   ma n a g e me n t   p o l i c y   i n   B a n g l a d e s h   f o r   r e d u c t i o n   o f   g r e e n h o u se   g a ses ,   S u st a i n a b l e   C i t i e s   a n d   S o c i e t y ,   v o l .   3 3 ,   p p .   1 8 2 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . scs . 2 0 1 7 . 0 5 . 0 0 8 .   [ 4 ]   D .   T.   Jeri n   e t   a l . ,   A n   o v e r v i e w   o f   p r o g r e ss  t o w a r d i m p l e me n t a t i o n   o f   s o l i d   w a s t e   m a n a g e me n t   p o l i c i e i n   D h a k a ,   B a n g l a d e sh ,   H e l i y o n ,   v o l .   8 ,   n o .   2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 2 . e 0 8 9 1 8 .   [ 5 ]   H .   M a h m u d ,   C l i m a t e   c h a n g e   a n d   m u n i c i p a l   s o l i d   w a s t e   ma n a g e m e n t   i n   D h a k a   M e g a c i t y   i n   B a n g l a d e s h ,   i n   C l i m a t e   C h a n g e   i n   B a n g l a d e s h :   A   C r o ss - D i s c i p l i n a r y   Fr a m e w o rk ,   C h a m ,   S w i t z e r l a n d :   S p r i n g e r ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 3 5 155 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 030 - 75825 - 7.   [ 6 ]   N .   J.   G .   J.   B a n d a r a   a n d   J .   P .   A .   H e t t i a r a t c h i ,   E n v i r o n m e n t a l   i m p a c t s   w i t h   w a s t e   d i s p o s a l   p r a c t i c e s   i n   a   s u b u r b a n   mu n i c i p a l i t y   i n   S r i   La n k a ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n v i ro n m e n t   a n d   W a s t e   M a n a g e m e n t ,   v o l .   6 ,   n o .   1 / 2 ,   p p .   1 0 7 1 1 6 ,   2 0 1 0 ,     d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JEW M . 2 0 1 0 . 0 3 3 9 8 7 .   [ 7 ]   A .   C h a m a e t   a l . ,   D e g r a d a t i o n   r a t e s   o f   p l a s t i c s   i n   t h e   e n v i r o n m e n t ,   A C S   S u st a i n a b l e   C h e m i st ry   &   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   8 ,   n o .   9 ,     p p .   3 4 9 4 3 5 1 1 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 2 1 / a c ssu s c h e me n g . 9 b 0 6 6 3 5 .   [ 8 ]   T.   Tr u s h n a   e t   a l . ,   I n t e r v e n t i o n s   t o   p r o m o t e   h o u s e h o l d   w a s t e   se g r e g a t i o n :   a   s y st e ma t i c   r e v i e w ,   H e l i y o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,     F e b .   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 4 3 3 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.