I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   I n f o r m at ics   an d   Com m u n icat ion   T e c h n ol ogy  ( I J - I CT )   Vo l .   1 5 ,   N o .   4 ,  D e c e m b e r   20 2 6 ,   pp.   1921~1928   I S S N:  2252 - 8776 ,  DO I :  10 . 11591/i ji c t . v 1 5 i 4 . pp 19 21 - 1928             1921       Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij ict . iaes c or e . c om   S m ar t  i n t e gr at e d  s y st e m  f or  op t i m al  r e sou r c e  u t il is at io n       Ram a  K r is h n a  P e d d ar ap u 1 , Vais h n avi  Chi l l a r a 2 ,   S u d h a  M an as a  Jagil an k a 2 ,    M an e e s h   K an u m ol u 2 ,   M an vit h a   Chou t ym e t l a 2   1 D e pa r tm e nt   of  C o mpu te r  S c ie n c e  a nd E ngi n e e r in g, F a c ul t y   of   C o mput e r  S c i e n c e  a nd  E ngi ne e r in g, V N R V J I E T ,  H y de r a ba d, I ndi a   2 D e pa r tm e nt   of  C o mpu te r  S c ie n c e  a nd E ngi n e e r in g, V N R V J I E T ,  H y d e r a ba d, I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d   J u l   4,   2025   R e vi s e d  J u l   20,   2026   A c c e pt e d  A ug  28,   2026       O n e   o f  t h e   m a i n   o b s t ac l e s   t o   ag ri cu l t u r e   d e v el o p me n t   an d   s u s t ai n ab i l i t y   i s   t h e   i m p ro p e r  u s e   o f  s u ch   n at u ra l   r e s o u r ce s   as   w at e r,   f e rt i l i ze r ,   an d   e n e r g y .   In   t h i s   p ap e r,   t h e   co n ce p t   o f   s m art   i n t eg rat ed   s y s t em  f o r  o p t i m al   r e s o u r ce  u t i l i zat i o n   (S I SO RU )  w i l l   b e   p re s e n t e d .   T h e   i d e a  o f  t h e   p ro j ec t   co n s i s t s   o f   t h e   d e v el o p me n t   o f  t h e   w e b   ap p l i c at i o n   b as ed   o n   I C T ,   m a ch i n e   l e ar n i n g   ( ML ) ,   a n d   v i s u al i zi n g   t ec h n o l o g y   o n   b e h a l f  o f   t h e  ex e cu t i v e  p ro ce s s   i n   ag ri c u l t u r e .   S ISO RU   d i f f e rs   fro m   e x i s t i n g   a g ri cu l t u ral   s o l u t i o n s   b y   c o m b i n i n g   t h e   r ec o mmen d at i o n s   o n   c ro p   c h o i ce ,   co s t   e s t i m at i o n ,   a n d   re s o u r ce  s h o rt ag e s   d e t ec t i o n   i n   o n e  s o l u t i o n .     K e y w o r d s :   P r e d i c t i v e   a na l y t i c s   R e s o ur c e   o p t i m i z a t i o n   S I S OR U   S m a r t   s y s t e m s   S us t a i n a bl e   a gr i c u l t ur e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   M a n e e s h   K a n u m o l u   De pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e n c e   a n d  E n g i ne e r i n g   Va l l ur upa ll i   Na g e s wa r a   R a o   V i g n a n a   J y o t hi   I n s t i t ut e   o f   E n g i n e e r i n g  a n d  T e c hn o l o g y   H y de r a b a d,   I n d i a   E m a i l :  m a n e e s h ka n u m o l u22 @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   T h e   wo r l d  is   s t i ll   p l a gue d  by   po or   m a n a ge m e n t   o f   n a t ur a l   r e s o ur c e s ,   whi c h   r e s u l t s   i n   i n e f f i c i e n c i e s   a n d  de s t r uc t i o n   o f   t h e   e nvi r o nm e n t .   I C T s   s uc h   a s   m a c hi ne   l e a r ni ng   ( M L ) ,   pr e d i c t i o n   m o de l s ,   a n d  de c i s i o n  s uppo r t  t h r o ugh   t h e   us e   o f   t h e   W e b   c a n   s o l ve   t h e   pr o bl e m s   i n   n a t ur a l   r e s o ur c e   m a n a ge m e n t .   I n   I n d i a ,     f o r   e x a m p l e ,   a gr i c u l t ur a l   o v e r - e x p l o i t a t i o n   o f   gr o un dwa t e r   i n   s t a t e s   s uc h   a s   P unj a b ,   a n d  wa s t e f u l   e n e r g y  c o n s u m pt i o n   i n   ur b a n   a r e a s ,   h a v e   hi g hl i g h t e d  t h e   c o m pe l li ng  r e qu i r e m e n t   f o r   i n t e l li ge n t ,   a da p t i v e   r e s o ur c e   m a n a ge m e n t   s y s t e m s .   T hi s   n e e d  i s   e v e n   m o r e   c o m pe ll i ng  due   to   c l i m a t i c   c ha n ge ,   po pul a t i o n   pr e s s ur e s ,     a n d  dw i nd li ng  e c o l o g i c a l   b u f f e r s .   T h e r e   a r e   n e e de d  n e w  ge ne r a t i o ns   o f   s m a r t ,   da t a - d r i v e n   s o l ut i o ns   t o   i nf o r m   s us t a i n a bl e   us e   o f   c r i t i c a l   r e s o ur c e s   s uc h   a s   wa t e r ,   e n e r g y ,   a n d  a gr i c u l t ur a l   i nput s .   E v e n   t h o ugh   s c i e n t i f i c   i nve s t i ga t i o ns   m i g h t   h a v e   de v e l o pe d  t r e m e n do us l y   i n  a ll   do m a i ns ,   t h e r e   h a s   b e e n   c o h e r e n c e .   ML   ha s   be e n   c r i t i c a l   i n   e l e v a t i n g  s m a r t   f a r m i ng  to  un pr e c e de n t e d  l e ve l s   [ 1] – [ 3] .    C r o p   r e c o m m e n da t i o n   s y s t e m s   [ 4]   a n d  I oT - M L   a d vi s o r y   m o de l s   [ 5]   s h o w  pr o m i s e ,   t h o ugh   n e i t h e r   e x t e n d s   to  f u l l   r e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n .   P r e c i s i o n   a gr i c u l t ur e   h a s   a t  l e a s t   e s t a bl i s h e d  i t s   v a l ue   f o r   f o o d   s e c ur i t y   [ 6] .  Al t h o ugh   t h e   S m a r t A gr o   s y s t e m   [ 7]   s uc c e s s f u l ly   e s t i m a t e d  c r o p  y i e l d  w i t h o ut   f e r t i li z e r   pr e d i c t i o n ,     t h e   f e r t i li z e r   pr e d i c t i o n   a ppr o a c h e s   [ 8] ,   [ 9 ]   di d  n o t   c o n s i de r   t h e   e f f e c t   o f   e nvi r o nm e n t a l   v a r i a bl e s   s in c e   t h e y  we r e   c o n s i de r e d  to  b e   f i xe d.   De s p i t e   s i g ni f i c a n t   pr o g r e s s   i n   I o T   i n   a gr i c u l t ur e   i n   t h e   f r a m e wo r k   o f   A gr i c u l t ur e   4. 0  [ 10]   a n d  de e p  l e a r ni n g  m e t ho ds   f o r   r e m o t e   s e n s i ng  da t a   [ 11] ,   t h e   c h a l l e n ge s   o f     c o s t - e f f e c t i v e n e s s   a n d  u s e r - f r i e n d li ne s s   w e r e   n o t   o v e r c o m e   y e t .   S m a r t   i r r i ga t i o n   s y s t e m s   [ 12]   s h o we d  wa t e r   s a vi ngs   o f   up  to  15%   b ut  r e m a i ne d  t oo  c o s t l y   f o r   s m a l l   f a r m e r s   I n t e l li ge n t   i r r i ga t i o n   wo r k   [ 13 ]   i g n o r e d   m a r ke t   d y n a mi c s .   E v e n   t h o ugh   t h e   o p t i mi z a t i o n   m o de l   o f   f e r t i li z a t i o n   a c hi e v e d  v e r y   hi g h   a c c ur a c y   [ 14] ,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,  Vo l .   1 5 ,   N o.   4 ,  D e c e m be r   20 2 6 :   1921 - 1928   1922   wa t e r   m a n a ge m e n t   wa s   n o t   c o n s i de r e d  w i t hi n   i t s   f r a m e wo r k.   B a s e d  o n   s ur v e y   a n d  s y s t e m s   i n t e gr a t i o n   s t udy   o u t c o m e s   [ 15] – [ 18] ,   t h e   n e e d  f o r   s c a l a bil i t y   a n d  ho l i s t i c   s y s t e m s   i s   s t i l l   n o t  m e t .   T h e   f o l l o w i ng  t h r e e   l i mi t a t i o n s   m a y   a pp ly   c o m m o nly :     Abs e n c e   o f   h o l i s t i c   a ppr o a c h :  T h e   i s s ue   i s   t h a t   d e s p i t e   t h e   p r e s e n c e   o f   s uc h   a s pe c t s   a s   c r o p   y i e l d  [ 7] ,   i r r i ga t i o n   wa t e r   s upp l y   [ 12]   a n d  f e r t i li z a t i o n   r a t e   [ 17 ]   i n   t h e   pr o p o s e d  s o l ut i o n ,   t h e   de c i s i o n - m a k i ng  a s pe c t   i s   n o t   c o n s i de r e d  [ 19] .     S t a t i c   i n pu t :  H i s t o r i c a l   da t a   a pp l i c a t i o n   c a us e s   t h e   i nput   to   b e c o m e   s t a t i c   a n d  i nf l e xi b l e   [ 14] ,   [ 16] ,   [ 2 0] .     H i g h   c o s t s :  I n c or p o r a t i n g  I o T   de vi c e s   a l o n g  w i t h   ML   t e c hni que s   mi g h t   pr o v e   to   b e   e x pe n s i ve   [ 21] .   T h e   d i s c us s e d  pr o bl e m s   c a n   b e   s o l v e d  t h r o ugh   t h e   us e   o f   s m a r t   i n t e gr a t e d  s y s t e m   f o r   o p t i m a l   r e s o ur c e   u t i li z a t i o n   ( S I S OR U ) .   S I S OR U  r e f e r s   to  a   de c i s i o n - m a k i ng  p l a t f o r m   s uppo r t e d   by   I C T   t e c hn o l o g y   [ 22] .   T h e   pr o bl e m   w i t h   t h e   tr a d i t i o na l   I o T - p o w e r e d  o n e - pur p o s e   pl a t f o r m s   i s   t h a t   t h e y   a r e   n o t  e f f i c i e n t     a n d  t h e y   a r e   n o t  i n t e gr a t e d;   h o we v e r ,   S I S OR U  i n c o r p o r a t e s   ML   a n d  a n a ly t i c s   f o r   e f f i c i e n t   r e s o ur c e   ut i li z a t i o n   i n   a gr i c u l t ur e .         2.   M E T HO D   S I S OR U  s y s t e m   i s   a n   a d v a n c e d  a n d  s c a l a bl e   we b - b a s e d  s y s t e m   us i ng  ML   a l go r i t hm s   f o r   a i d i n g  t h e   f a r m e r s   i n   m a k i ng  de c i s i o ns .   T h e   f o ur   m o du l e s   i n   t h e   S I S OR U  we b - b a s e d  s y s t e m   i n c l u de   c r o p  r e c o m m e n da t i o n ,   c o s t  c a l c u l a t i o n ,   s h o r t a ge   pr e di c t i o n ,   a n d  vi s ua li z a t i o n   da s hb o a r d.   T h e   o pe r a t i o n   o f   t h e   S I S OR U  s y s t e m   i nv o l ve s   a   n u m be r   o f   f e a t ur e s   s uc h   a s   s o i l   t y p e ,   pa s t   p r o duc t i vi t y ,   we a t h e r ,   a n d  pr i c e   tr e n ds .   T h e   o v e r a l l   b u i l d i ng  o f   S I S OR U  i s   i ll us t r a t e d  i n   F igur e   1.           F i gur e   1 .  S I S OR U  a r c hi t e c t ur e       2. 1 .     Cr op   ad vis or   m od u l e   T h e   c r o p   a dvi s e r   m o du l e   o f f e r s   s ugge s t i o ns   f o r   c r o ps   de pe n d i n g  o n   t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   s o i l   a n d   c l im a t e ,   a l o n g   w i t h   t r e n d  a n a ly s i s   o f   y i e l ds .   R a n d o m   f o r e s t   ( R F )   c l a s s if i e r   i s   pr e f e r r e d  due   to  i t s   r e li a bil i t y ,   s c a l a bil i t y ,   a n d  c a p a c i t y   t o   r e v e a l   n o nli ne a r   a s s o c i a t i o ns   b e t we e n   v a r i a bl e s   f r o m   d i f f e r e n t   da t a s e t s .     T hi s   a ppr o a c h   b e l o n g s   to  e n s e m b l e   a l go r i t hm s   a n d  t h us   pr e v e n t s   o v e r f i t t i n g  a n d  h e l ps   de t e c t  i m po r t a n t  f e a t ur e s .   Ot h e r   a l go r i t hm s   a r e   a l s o   e m p l o y e d  i n   t hi s   pr o j e c t   l i ke   s uppo r t   v e c to r   m a c hi ne   ( S VM )   a n d  n a i ve   b a y e s   ( NB ) .   T h e   m o de l   ge ne r a t e s   a   r a n ke d  l i s t   o f   c r o ps   r e c o m m e n da t i o n s   f o r   a   s pe c i f i c   a r e a ,   whi c h   h e l p s   t h e   de c i s i o n   m a ke r   to   c h oo s e   wh a t  to   pl a n t .   F i gur e   2  d i s p l a y s   t h e   e v o l ut i o n   o f   t h e   RF   m o de l   a n d  h o w  i t   us e s   t h e   f e a t ur e s   to  m a ke   pr e d i c t i o n s ,   c o m bi n i ng  t h e   o u t pu t  o f   t h e   t r e e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       Smar t  int e gr ated  s y s tem   f or   opti mal  r e s our c e   uti li s ati on   ( SI SOR U) ( R ama  K r is hna  P e ddar apu )   1923       F i gur e   2 .   RF   wor kf l o w   [ 23]       2. 2 .    Cos t   p r e d ict ion   e n gi n e   Us i n g  t h e   hi s t o r i c a l   da t a   c o l l e c t e d  i n   t h e   pr e vi o us   f e w  y e a r s ,   t h e   RF   r e gr e s s i o n   m o de l   c a n   b e   us e d  to  e s t i m a t e   t h e   c o s t  o f   a gr i c u l t ur e   a c t i vi t i e s .   T hi s   i n c ludes   t h e   e x pe n s e   a s s o c i a t e d  wi t h   wa t e r   us a ge ,   e n e r g y   us e ,   l a b o r   f o r c e ,   s e e d  a n d  f e r t i li z e r s .   T h e   m o de l   c a pt ur e s   t h e   s e a s o n a li t y   a n d  m a r ke t   i nf l ue n c e s   o n   c o s t s   a n d  c a l c u l a t e s   t h e   c o s t  f o r   e a c h   a c r e   a n d  e a c h   c r o p;   t hi s   i s   va l u a bl e   f o r   b udge t i n g  a n d  l o a n   c a l c u l a t i o n .     2. 3 .     S h or t age   an al ys is   e n gin e   T hi s   m o du l e   pr e d i c t s   wa t e r ,   f e r t i li z e r   a n d  e l e c t r i c i t y   s h o r t a ge s   f o r   c r i t i c a l   a gr i c u l t ur a l   ne e ds .     T h e n ,   t h e   da t a   a r e   ga t h e r e d  o n   t h e   c r o p  gr o wn   i n   t h e   pa r t i c u l a r   a r e a   a n d  t h e   a m o u n t   o f   i r r i ga t i o n   n e e de d.   I f   t h e   c r o p’ s   i r r i ga t i o n   r e qu i r e m e n t   f a l l s   b e l o w  t e n   uni t s ,   t h e n   t h e r e   i s   a   s h o r t a ge   o f   r e s o ur c e s .   S uc h   c r o ps   a r e   t h e n   s h o r t l i s t e d  a s   po s s i bl e   a l t e r n a t e   c r o ps ,   e n a bli n g  r e a l - t i m e   r i s k  a s s e s s m e n t   f o r   f a r m e r s   a n d  p l a nne r s .       2. 4 .     Das h b oar d   an d   vis u al iz at ion   in t e r f ac e   T h e   da s hb o a r d  wa s   de v e l o pe d  us i ng   f l a s k  a n d  p l o t l y   t o  pr o vi de   i n t e r a c t i v e   a gr i c u l t ur a l   vi s u a l i z a t i o ns .   I n   r e ga r d  to   tr e n ds   o f   c o s t   o f   f e r t i li z e r s ,   t h e y   a r e   r e pr e s e n t e d  by   t h e   t e n - y e a r   a v e r a g e   c o s t   o f   f e r t i li z e r s ,   n a m e ly   ni t r o ge n ,   ph o s pha t e ,   a n d  pot a s h ,   pe r   h e c t a r e .   H o we v e r ,   wh e n   o n e   h a s   t o  a n a ly z e   c r o p  yi e l ds   b e t we e n   d i f f e r e n t   I n d i a n   s t a t e s ,   t h e n   i t   b e c o m e s   n e c e s s a r y   f o r   o n e   to  u t i li z e   t h e   c r o p  y i e l d  c om pa r i s o n  too l .   I r r i ga t i o n   s h o r t a ge   a n a ly s i s   p l o t s   pe r c e n t a ge   s h o r t f a ll s   pe r   c r o p  a ga i ns t   hi s t or i c a l   a v e r a g e s   us i ng   h o r i z o n t a l   b a r   c h a r t s .       2. 5 .     I n t e gr at ion   of   t h e   s ys t e m   an d   d at ab as e   m an age m e n t   De v e l o p m e n t   o f   t h e   S I S OR U  a pp l i c a t i o n   h a s   t a ke n   p l a c e   us i ng  t h e   F l a s k  f r a m e wo r k  whi c h   s e r ve s   a s   t h e   b a s e   f o r   de v e l o p i n g  we b   a pp li c a t i o ns .   Va r i o us   e l e m e n t s   i nv o l ve d  i n   t h e   m a k i ng  o f   t h e   S I S OR U  a pp l i c a t i o n   h a v e   b e e n   de v e l o pe d  us i ng  t h e   us e   o f   bl ue pr i n t s   s uc h   a s   c o s t   e s t i m a t i o n ,   s h o r t a ge s ,   f a r m   a dvi s e ,   a n d  o pt i m i z a t i o n   a m o n g  o t h e r s .   S QL i t e   pr o v i d e s   t h e   da t a b a s e   l a y e r   f o r   us e r   a u t h e n t i c a t i o n   a n d  da t a   m a n a ge m e n t ,   w i t h   a   us e r s   t a bl e   c o n t a i ni ng  a   uni que   I D,   us e r n a m e ,   e m a il ,   a n d  h a s he d  pa s s wo r d.   I n   t h e   pr o c e s s   o f   i ni t i a l i z a t i o n ,   t h e   S I S OR U  a ppl i c a t i o n   t e s t s   f o r   t h e   e xi s t e n c e   o f   t h e   t a bl e   t h a t   h o l ds   t h e   ha s h e s   o f   t h e   pa s s wo r ds   a n d  a l s o   uni que   e m a il s   f o r   e a c h   us e r .   A t   t hi s   j u n c t ur e ,   i t   i s   po s s i bl e   to   us e   t h e   m o d u l e   t h r o ugh   t h e   ' da s hb o a r d'   UR L ,   wh e r e   a ll   t h e   o p t i o ns   n e e d e d  to  c r e a t e   t h e   c h a r t s   w o ul d  b e   us e d  to  ge n e r a t e   t h e   HT M L   c h a r t s .   I t  i s   po s s i bl e   f o r   t h e   s e r v e r   to   e x e c ut e   t h e   a pp l i c a t i o n   o n   a   s pe c if i e d  po r t   a s   we l l   a s   a l l o w  de b ugg i ng  t o   t a ke   pl a c e .   T h e   m o du l a r   a r c hi t e c t ur e   m a ke s   t h e   s y s t e m   s c a l a bl e   a n d  po r t a bl e ,   a l l o w i n g  m u l t i p l e   us e r s   to  a c c e s s   t h e   p l a t f o r m .   T h e   f l a s k - b a s e d   s y s t e m   a r c hi t e c t ur e   a n d  r e que s t - r e s po n s e   f l o w  a r e   il l us t r a t e d   i n   F i gur e   3.             F i gur e   3 .   F l a s k  r e que s t - r e s po n s e   wo r kf l o w   [ 24]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,  Vo l .   1 5 ,   N o.   4 ,  D e c e m be r   20 2 6 :   1921 - 1928   1924   2. 6 .     E x p e r im e n t a l   s e t u p   an d   e val u at ion   T h e   S I S OR U  s y s t e m   a pp li e s   d i s t r i c t - wi s e   a gr i c u l t ur e   da t a ,   i n c l ud i ng  s o i l ,   yi e l d,   c l im a t e ,   a n d  m a r ke t  i n f o r m a t i o n .   T h e   a b s e n t   v a l ue s   i n   t h e   c o n t i n uo us   va r i a bl e s   we r e   a s s i g n e d  a n d  t h e n   n o r m a li z e d  be f o r e   f e e d i ng   t h e   m o de l .   T h e   da t a   s e t  wa s   s p l i t   i n t o   tr a i ni ng  a n d  t e s t  s e t   i n   an   80:20  pr o p o r t i o n .   A c c ur a c y   m e a s ur e   wa s   a pp l i e d  f o r   t h e   a s s e s s m e n t   o f   c r o p  a dvi s o r   m o de l .   T h e   RF   c l a s s if i e r   wa s   t un e d  w i t h   r e s pe c t   to  t h e   n u m be r   o f   t r e e s ,   m a xim u m   t r e e   de p t h ,   s p l i t t i n g  c r i t e r i o n ,   f e a t ur e - s e l e c t i o n   s t r a t e gy ,   a n d  c l a s s - we i g h t   c o nf i gur a t i o n .       3.   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON    E a r l i e r   s t ud i e s   h a v e   a ddr e s s e d  c r o p   r e c o m m e n d a t i o n s ,   c o s t  e s t i m a t i o n ,   a n d  r e s o ur c e   a l l o c a t i o n  s e pa r a t e l y ,   w h e r e a s   S I S OR U  m i xe s   t h e s e   f u nc t i o n s   i n t o   a   unif i e d  de c i s i o n - s uppo r t   s y s t e m .   S I S OR U  i s   t he   n e w  r e s e a r c h   c o nn e c t i n g  t h e s e   t h r e e   d i f f e r e n t   a r e a s .   T h e   r e s u l t s   pr o duc e d  by   b u il d i ng  a n d  i m p l e m e nt i n g  t hi s   m o de l   a r e   d i s c us s e d  i n   r e l a t i o n   t o  t h e   s uc c e s s f u l   us e   o f   a gr i c u l t ur a l   r e s o ur c e s .     3. 1.     P e r f o r m an c e   of   ML   m od e l s   an d   t h e ir   im p l i c at ion s   T a bl e   1  pr é c i s e s   t h e   pr e s e n t a t i o n   o f   ML   t e c hniques   us e d  a s   b u i l d i ng  bl o c ks   a c r o s s   S I S OR U's   m o du l e s .   Al t h o ugh   de c i s i o n   t r e e s   pe r f o r m e d  b e t ter   t h a n   t h e   S VM   w i t h   83. 7%   c o m p a r e d  to   85. 2 % ,   t h e   RF   c l a s s if i e r   s h o we d  hi g h e s t   a c c ur a c y   o f   91. 5% ,   c o n s i s t e n t   wi t h   t h e   r e s u l t s   o f   pr e vi o u s   wo r ks   whi c h   s h o we d  t h a t  e ns e m b l e   c l a s s i f i e r s   a r e   s upe r i o r   i n   c r o p  a dvi s o r y   s y s t e m s   [ 1] .   A s   t h e   e n s e m b l e   s t r uc t ur e   o f   RF   i s   c o m po s e d   o f   m u l t i p l e   de c i s i o n   t r e e s ,   i t   pr o v e d  to   b e   b e t t e r   i n   t hi s   c o n t e x t   due   to  i t s   a bil i t y   t o  h a n d l e   a gr i c u l t ur a l   da t a   t h a t   i s   n o nli ne a r   a n d  h e t e r o ge n e o us ,   a s   us e d  i n   S I S OR U   [ 25] .   T hi s   h e l p s   t h e   m o de l   t o   b e tt e r   de s c r i b e   t h e   r e l a t i o n s hi p  o f   s o i l s ,   c l im a t i c ,   a n d  hi s t o r i c a l   c r o p  c h a r a c t e r i s t i c s .   RF   w a s   us e d  f o r   t o ge t h e r   o r ga ni z a t i o n   a n d   r e gr e s s i o n   pr o bl e m s   b e c a u s e   i t   c a n   ha n d l e   t h e   n o nli ne a r   da t a .         T a bl e   1 .   P e r f o r m a nc e   m e t r i c s   o f   ML   m o de l s   M o dul e   A lg o r i th m   R 2   S c or e   R M S E   F1 - S c o r e   C r o p A d v is o r   RF   C la s s if ie r   91.5%   -   0.89   C o s t  P r e di c ti o n   RF   R e gr e s s o r   0.87   152.4   -   S hor ta ge  A na l y s is   S uppor t  V e c t or  M a c hi ne   88.4%   -   0.86   I r r ig a ti o n O pt im i z a ti o n   L in e a r   P r o gr a mm in g   93.2%   124.8   -       Our m o de l ,   us i n g  RF ,   pe r f o r m e d  b e t t e r   i n   t e r m s   o f   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c y   t h a n   t h e   ot h e r   m o de l s ,   whi c h   i s   6. 5%   hi g h e r   t h a n   t h e   85%   a c c ur a c y   ob t a i n e d  by   NB   i n   [ 1] .   T h e   i m pr o v e m e n t   i s   due   to   l a r ge   a m o un t s   o f   f e a t ur e   e x t r a c t i o n ,   s uc h   a s   t h e   s o i l   pa r a m e t e r s   a n d  pr e vi o us   c r o p  y i e l ds ,   a s   we ll   a s   t h e   e n s e m ble   de s i g n   o f   t h e   RF   m o de l .   T h e   c h o i c e   o f   a l go r i t hm s   a n d  f e a t ur e   s e l e c t i o n   a r e   i m po r t a n t   c o n s i de r a t i o n s   f o r   s us t a i n a bil i t y   a n d  e f f i c i e n c y   o f   t h e   a gr i c u l t ur a l   p r e d i c t i o n   m o de l s   i n  pr o c e s s i n g  l a r ge ,   n o i s y   da t a   s e t s ,   a s   pr e s e n t e d  i n   [ 26] .   Ho we v e r ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   m o de l s   mi g h t   di f f e r   b a s e d  o n   t h e   ge o gr a phi c a l   r e g i o n   due   to  a v a i l a bil i t y   o f   da t a   a n d  r e gi o n a l   c h a r a c t e r i s t i c s .   T hi s   wo ul d  b e   c o m p l e m e n t e d  by   c r o s s - r e g i o n   v a li da t i o n   to  b e t t e r   t e s t  t h e   m o de l   r o b us t n e s s .     3. 2 .     R e s ou r c e   o p t im i z at ion   im p ac t   an d   c om p ar at ive  ad van t age   T h e   i m pa c t   o f   t h e   S I S OR U  r e c o m m e n da t i o ns   wa s   a s s e s s e d  t h r o ugh   c o m pa r i ng  t h e   r e s o ur c e - us e   r e s u l t s   w i t h   t h e   t r a di t i o n a l   f a r m i ng  pr a c t i c e s   r e po r t e d .   T h e   f i gur e s   o f   t h e   pe r c e n t a ge   de c r e a s e   i n   t h e   c o n s u m pt i o n   o f   t h e   r e s o ur c e s   i n   r e l a t i o n   to  t h e   r e c o m m e n da t i o n s   g i ve n   by   S I S OR U  a n d  t h e   tr a d i t i o n a l   f a r m i ng  m e t h o d  a r e   s h o wn   i n   F i gur e   4.           F i gur e   4 .   R e s o ur c e   u t i l i s a t i o n   o f   S I S OR U  v e r s us   t r a d i t i o n a l   f a r mi ng   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       Smar t  int e gr ated  s y s tem   f or   opti mal  r e s our c e   uti li s ati on   ( SI SOR U) ( R ama  K r is hna  P e ddar apu )   1925   T h e   S I S OR U  us e d  23 . 5%   l e s s   wa t e r   a n d  19. 8%   l e s s   f e r t i li z e r   c o m p a r e d  to  e a r l i e r   s y s t e m s   b ut   h a d  a   s i mi l a r   o r   hi g h e r   y i e l d.   T h e   s uc c e s s   w i t h   t h e   us e   o f   wa t e r   i s   gr e a t e r   t h a n   t h e   15%   r e duc t i o n   r e po r t e d   by   S o us s i   e t  al .   [ 12]   f o r   p r e c i s i o n   a gr i c u l t ur e ,   a n d  t h e   r e duc t i o n   i n   f e r t i li z e r   de m o ns t r a t e s   t h e   a dv a n t a ge   o f   us i ng   a l l   r e s o ur c e s   a s   o n e .   Un l i ke   e xi s t i n g  a p p r o a c h e s   [ 7 ] ,   [ 1 2] ,   [ 17 ]   t h a t  a dd r e s s   i n di vi dua l   c o m p o n e n t s   o f   a g r i c ul tu r a l   de c i s i o n - m a k i n g,   S I S OR U   c o n s o l i da t e s   c r op   r e c o m m e n d a t i o n ,   c os t  c a l c ul a t i o n ,   s h o r ta ge   p r e di c t i o n ,   a n d  r e s ou r c e   op t i m i z a t i o n   i n to  a   s i n g l e   pl a t f or m .   T hi s   s o f t wa r e   a r c hi t e c tu r e   r e s u l t s   i n   b e tt e r   a g r i c ul tu r a l   de c i s i o n - m a ki ng  u s i n g  I C T s   due   to  th e   i n teg r a t i o n   o f   p r e di c t i v e   a n a l y s i s ,   r e s ou r c e   m a n a ge m e n t,   a n d   we b   vi s ua l i z a t i o n   wi t hi n   t h e   s a m e   s y s te m   a n d   f or m s   t h e   b a c kb o n e   f or   t h e   f u t u r e   c l oud - b a s e d   s m a r t  f a r m i n g   s y s t e m   r e f e r r e d   to  i n   [ 2 7] .     3. 3 .     Cr op   r e c o m m e n d at ion   ac c u r ac y  an d   r e a l - t im e   ad ap t ab il it y   T h e   c r o p   a dvi s o r   m o du l e   wa s   a s s e s s e d  o n   pa s t  da ta  f r o m   t h r e e   a gr i c u l t ur a l   y e a r s   i n   d i f f e r e n t   pa r t s   o f   t h e   ge o g r a phi c a l   a r e a .   T h e   m o de l   h a d  a   we i g h t e d  F 1  s c o r e   o f   0. 89,   e s pe c i a ll y   we l l   pe r f o r m i ng  i n   a r e a s   w i t h  m o r e   e x t e n s i ve   da t a s e t s .   T h e   c o nf us i o n   m a t r i x   o b t a i n e d  i s   pr e s e n t e d  i n   F i gur e   5.             F i gur e   5 .   C o nf u s i o n   m a t r i x   f o r   c r o p   r e c o m m e n da t i o n   s y s t e m   ( T o p  10   c r o ps )       T h e   m o s t  c o m m o n   m i s c l a s s i f i c a t i o n s   h a pp e n e d  b e t we e n   c r o ps   wi t h   s im il a r   gr o w t h   n e e ds ,   e v e n  wh e n   t h e   t o p  s ugge s t i o n s   w e r e   n o t   t h e   s a m e ,   t h e   pr o p o s e d  o p t i o ns   we r e   s t i l l   d e e m e d  t o   b e   a gr i c u l t ur a l l y   a ppr o p r i a t e   [ 9] .   S I S OR U   i s :  A da pt i v e :  i t   i n t e gr a t e s   r e a l - t i m e   da t a   a n d  ge n e r a t e s   a da p t i ve   r e c o m m e nda t i o n s ,   a s   o pp o s e d  to  t r a di t i o n a l   m o de   w hi c h   r e l i e s   o n   hi s t o r i c a l   d a t a   o nl y .   T h e   c o s t   p r e di c t i o n   e n g i ne   wa s   t e s t e d  a ga i n s t   t h e   a c t ua l   a gr i c u l t ur a l   i nput   c o s t s   dur i n g  2022 - 2024  ( F i gur e   6) .   T h e   R ²  f o r   t h e   RF   r e gr e s s o r   i s   0. 87  w i t h   a   m e a n   a b s o l ut e   pe r c e n t a ge   e r r o r   ( M A P E )   o f   8. 3% ,   whi c h   i s   b e t t e r   t h a n   t h e   e r r or   r a t e s   o f   12 – 15%   i n   [ 8] ,   [ 14] .   T h e   hi g h e s t   pe r f o r m a n c e   wa s   f o r   f e r t i l i z e r   c o s t s   ( R ²   =   0. 92 )   a n d  i r r i ga t i o n   e x pe ns e s   ( R ²  =   0. 8 9)   whi l e   t h e   l e a s t   wa s   f o r   l a b o r   c o s t s   ( R ²  =   0 . 81)   due   to  t h e   v a r i a bil i t y   o f   t h e   m a r ke t   i n   d i f f e r e n t   r e gi o n s .             F i gur e   6 .   P r e di c t e d  v e r s us   a c t ua l   a gr i c u l t ur a l   i nput   c o s t s   ( 2022 – 2024 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,  Vo l .   1 5 ,   N o.   4 ,  D e c e m be r   20 2 6 :   1921 - 1928   1926   T h e   s o f t wa r e - b a s e d  s o l ut i o n   o f   S I S OR U  i s   c o s t  e f f e c t i v e   a n d  s c a l a bl e ,   whi c h   i s   a l i g n e d  w i t h   t h e   r e c o m m e n da t i o n s   i n  [ 18]   whi c h   we r e   h a r dwa r e - ba s e d  a r c hi t e c t ur e s   de s c r i b e d  i n   [ 10]   a n d  [ 12] .   T h e   us e   o f   da t a   t h a t  i s   publi c ly   a v a il a bl e   a n d  a   s i m p l e   we b   f r o n t - e n d  m a k e s   S I S O R U  m o r e   a c c e s s i bl e   t h a n   s o m e   a l t e r n a t i v e s   t h a t   r e qui r e   s pe c i a li z e d  e qu i p m e n t   or   tec hni c a l   e x pe r t i s e .     3. 4 .     L im it at ion s   an d   f u t u r e   d ir e c t ion s   Al t h o ugh   t h e s e   r e s u l t s   we r e   o b t a i n e d,   t h e r e   a r e   s t i ll   s o m e   l im i t a t i o n s :      Gr a n u l a r i t y   o f   d a t a :  A   f ut ur e   pl a n   mi g h t   b e   t o   i n c lude  r e m o t e   s e n s i ng  m e t h o ds   to   a l l o w  m o r e   l o c a l i z e d   r e c o m m e n da t i o n s ,   a s   pr o p o s e d  by   L i   e t  al .   [ 11] .       M a r ke t   v o l a t i li t y :  Dur i ng  pe r i o ds   o f   m a r ke t   v o l a t i li t y   a n d  d i s r upt i o n ,   c o s t  f o r e c a s t s   m a y   n o t   b e   a s   a c c ur a t e .   T h e   us e   o f   a dd i t i o na l   e c o n o m i c   pa r a m e t e r s   a n d  s e ns i t i vi t y   a n a ly s i s   m a y   b e   h e l p f u l   t o   l o ok  a t   t h e   e f f e c t   o f   un c e r t a i n t y   i n   c o s t   f o r e c a s t s   o n   t h e   e n t i r e   s y s t e m .     T i m e   r e s o l ut i o n :  C ur r e n t   s h o r t a ge   pr e di c t i o ns   a r e   b a s e d  o n   m o n t hly   t i m e   s t e ps   a n d  m i g h t   n o t  b e   a de qua t e   f o r   t i m e - s e ns i t i v e   de c i s i o n s   [ 4] .   F ut u r e   s tud i e s   a r e   n e e de d  f o r   we e k l y   o r   da i l y   pr e d i c t i o n s .     C r o p  c o v e r a ge :  T h e   m o de l   i s   c ur r e n t l y   a v a il a bl e   f o r   hi g h   v a l ue   a n d  l o n g - c u l t i va t e d  c r o ps .   B a s i c a l ly,   if   t h e y   e x pa n de d  t o  a   wi de r   v a r i e t y   o f   c r o p  t y pe s ,   t h e y   wo u l d  m a ke   f ut ur e   i t e r a t i o ns   s t r o n ge r .   T h e s e   we a k ne s s e s   w il l   b e   c o r r e c t e d  i n   f ut ur e   r e s e a r c h   by   t h e   f o l l o w i ng  c h a n ge s :     I n c r e a s e d  t e m po r a l   a c c ur a c y   o f   s h o r t a ge   f o r e c a s t s   -   da t a   m a de   m o r e   f r e que n t l y .     R e i nf o r c e m e n t   l e a r ni ng  t e c hni que s   us e d  t o   r e pe a t e dl y   upda t e   s ugge s t i o ns   b a s e d  upo n   f e e d ba c k   o f   r e s u l t s .   I n   a dd i t i o n   to   t hi s ,   s t udi e s   o n   f e de r a t e d  l e a r ni ng  a n d  a da pt i v e   l e a r ni ng  w i ll   be   do n e   i n    o r de r   to  s upp o r t  p r i v a c y - pr e s e r vi ng  da t a   s h a r i n g  a n d  d y na m i c   r e c o m m e n da t i o n   b a s e d  o n   f e de r a t e d   a gr i c u l t ur e   s y s t e m s .   F a s t   de c i s i o n   m a k i ng  c a n   b e   a c hi e ve d  by   e dge   c o m put i n g  [ 17] ,   [ 28 ] .   T o   c o n c l ude ,   t h e   S I S OR U  s y s t e m   pr o v e d  to   b e   e f f e c t i v e   i n   v a r i o us   a s pe c t s   s uc h   a s   c r o p  r e c o m m e n da t i o n ,   r e s o ur c e   o p t i mi z a t i o n ,   a n d  c o s t   e s t i m a t i o n ,   whi c h   r e pr e s e n t e d  t h e   c o m bi na t i o n   o f   d if f e r e n t   f u n c t i o n s   i n  o ne   s y s t e m   a n d  h a d  n o   l im i t a t i o n .         4.   CONC L USI ON   T h e   s u m m a r y   o f   t h e   m a n u s c r i pt   n ot  o nl y   s u mm a r i z e s   t h e   m a n u s c r i pt   b ut  a l s o   e m p ha s i z e s   t h e   a c a de mi c   a n d  pr a c t i c a l   s i g nif i c a n c e   o f   S I S OR U  a s   a   t e c h ni que .   T h e   c o n c e pt   o f   m u l t i - f u nc t i o na l   a gr i c u l t ur a l   s y s t e m s   w a s   f ur t h e r   e nh a n c e d  by   t he   i n t r o du c t i o n   o f   S I S OR U  a s   a   c o m pr e h e n s i ve   a n d  in t e gr a t e d     de c i s i o n   s uppo r t  s y s t e m ,   c o n s i s t i ng  o f   c r o p  r e c o m m e n da t i o n ,   c o s t   a n a l y s i s ,   s h o r t a ge   i d e n t i f i c a t i o n   a n d   vi s u a l i z a t i o n   t oo l s .     F r o m   a   pr a c t i c a l   s t a n dpo i n t ,   S I S OR U   pr o vi de s   a   li g h t ,   o pe n - s o ur c e ,   a n d  us e r - f r i e n d ly   p l a t f o r m   to  s uppo r t  b ot h   f a r m e r s   a s   we l l   a s   de c i s i o n   m a ke r s   wi t h   us e f u l   i ns i g h t s   i n   a   t i m e ly   a n d  da t a   dr i v e n  m a nn e r .   W hil e   t h e   c ur r e n t   s o l ut i o n   i s   ba s e d  o n   da t a   t h a t   i s   d i s t r i c t - l e v e l   a n d  u s e s   a gr i c u l t ur e   I C T   s o l ut i o n s   i n   t h e   c l o ud,   i n   t h e   f ut ur e ,   i t   wi ll   b e   h e l p f u l   t o  i n c l u de   s a t e l l i t e   da t a   a l o n g  w i t h   f e de r a t e d  l e a r ni ng.   Ov e r a ll ,     S I S OR U  de m o ns t r a t e s   t h e   pot e n t i a l   o f   i n t e gr a t e d  I C T   b a s e d  de c i s i o n   s uppo r t   f o r   s us t a i n a bl e   a g r i c u l t ur a l   r e s o ur c e   m a n a ge m e n t .       F UN DI NG  I N F ORM AT I ON    T hi s   r e s e a r c h   r e c e i ve d  n o   e x t e r n a l   f u n d i ng.       AU T HO R  CONT RI B UT I ONS   S T AT E M E NT   T hi s   j o ur n a l   us e s   t h e   C o n t r i b ut or   R o l e s   T a x o n o m y   ( C R e d i T )   to  r e c o gni z e   i n d i v i dua l   a ut h o r   c o n t r i b ut i o ns ,   r e duc e   a ut h or s hi p  d i s put e s ,   a n d  f a c il i t a t e   c o l l a b o r a t i o n .       Nam e   of   Aut h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   R a m a   K r i s hn a   P e dda r a pu                               Va i s hn a vi   C hi ll a r a                               S udh a   M a n a s a   J a g i l a nka                               M a n e e s h   K a n u m o l u                               M a nvi t ha   C h o ut y m e t l a                               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       Smar t  int e gr ated  s y s tem   f or   opti mal  r e s our c e   uti li s ati on   ( SI SOR U) ( R ama  K r is hna  P e ddar apu )   1927   C   :    C o n c e pt ua li z a ti o n   M   :    M e th o d o l o g y   So   :    So f twa r e   Va   :    Va li da ti o n   Fo   :    Fo r ma l  a na l y s is   I   :    I nve s ti ga ti o n   R   :    R e s o u r c e s   D   :   D a ta  C ur a ti o n   O   :   W r it in g  -   O r ig in a l  D r a f t   E   :   W r it in g  -   R e v i e w  &   E di ti ng   Vi   :    Vi s ua li z a ti o n   Su   :    Su pe r v is io n   P   :    P r o j e c t  a dmi ni s tr a ti o n   Fu   :    Fu ndi ng a c qui s it i o n         CONF L I CT   OF   I NT E RE S T   S T AT E M E NT     T h e   a ut h o r s   de c l a r e   n o   c o nf li c t   o f   i n t e r e s t .       DA T A  AV AI L AB I L I T Y    T h e   da t a   s uppor t i n g  t h e   f i nd i ngs   o f   t hi s   s t ud y   a r e   a v a i l a b l e   f r o m   t h e   c o r r e s p o n d i n g  a ut h o r   up o n   r e a s o n a bl e   r e que s t .       RE F E R E NC E S   [ 1]   M .  K a li mut hu,  P .  V a is hna v i,   a nd  M .  K is ho r e ,  “ C r o p  pr e di c ti o n  us in g  ma c hi n e   le a r ni ng,”   in   P r oc e e di ngs   o f   th e   3r d     I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   on  Sm a r t  Sy s te m s   and  I n v e nt iv e   T e c hnol og y ,  I C SS I T   2020 ,   2020,  pp.   926 – 9 32,    do i:  10.1109/ I C S S I T 48917.2020.9214190.   [ 2]   K .  G .  L ia ko s ,  P .  B us a t o ,  D .  M o s ho u,  S .  P e a r s o n,  a n d  D .  B oc ht is ,  “ M a c hi ne   le a r ni ng  in   a gr i c ul tu r e :  a   r e vi e w ,”     Se ns or s  ( Sw it z e r la nd) , vo l.  18, n o . 8, 2018, d o i:  10.3390/s 1808 2674.   [ 3]   S .  W ol f e r t,   L .  G e ,  C .  V e r d o uw ,   a nd  M .  J .  B o ga a r dt ,   “ B ig   da ta   in   s ma r t  f a r mi ng  –   a   r e v ie w ,”   A gr ic ul tu r al   Sy s te m s ,  vo l.   1 53,    pp. 69 – 80, 2017, do i:  10.1016/j .a gs y .2017.01.023.   [ 4]   D .  M .  S .  R e dd y   a nd  N .  U .  R a ni ,  “ S ma r t  a gr i c ul tu r e :   a   w e b - ba s e d  f r a m e w or k  f or   e f f e c ti ve   c r o p  r e c o mm e nda ti o n  us in g  s t a c k  e ns e mbl e  m o d e ls ,”  2024, do i :  10.1109/I C P E E V 63032.2024.10 932115.   [ 5]   C . V . N e ha  N ih a r ik a ,  K . M o th is h  K uma r ,   K .  H a r ik a , V .  V e nka t e s h, a nd A . Y .  B e gum,  “ C r o p r e c o mm e nda ti o n w it h  I oT  a nd M L ,”   2023, do i:  10.1109/ I N C E T 5797 2.2023.10170561.   [ 6]   R .  G e bb e r s   a nd  V .  I .  A da m c huk,  “ P r e c is i o n  a gr ic ul tu r e   a nd  f oo d   s e c ur it y ,”   Sc ie nc e ,  vo l.   327,  n o .   5967,  pp.   828 – 831,  20 10,    do i:  10.1126/s c i e nc e .1183899.   [ 7]   P .  M o d y ,   A .  S in gh,   P .  S e jp a l,   A .  S in gh,   a nd  A .  N a na de ,  “ S ma r tAgr o:   pr e c is i o n  y i e ld   p r e di c ti o n,   c r o p  in s ig ht s ,     a nd  r e a l - ti m e   da s hbo a r d,”   C om m uni c at io ns   in   C om put e r   and  I nf or m at io n  S c ie nc e ,  v o l.   2231  C C I S ,  pp.  50 – 71,  2 025,    do i:  10.1007/978 - 3 - 031 - 75605 - 4_4.   [ 8]   K .  H a mpa nna v a r ,  V .   B ha ja nt r i,   a nd  S .  G .  T o ta d,  “ P r e di c ti o n  of   c r o p  f e r ti li z e r   c o ns umpt i o n,”   2018,    do i:  10.1109/ I C C U B E A .2018.8697827.   [ 9]   D .  A .  B o nd r e   a nd  S .  M a ha ga o nka r ,  “ P r e di c ti o n  of   c r o p  y i e ld   a nd  f e r ti li z e r   r e c o mm e nda ti o n   us in g  ma c hi n e   l e a r ni ng  a lg o r it h ms ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   E ngi ne e r in g  A ppl ie d  Sc ie nc e s   and  T e c hnol ogy ,  vo l.   04,   n o .  05,  pp.  371 – 376,  2 019,    do i:  10.33564/i je a s t. 2019. v 04i 05.055.   [ 10]   Z .  Z ha i,   J .  F .  M a r tí ne z ,   V .  B e lt r a n,  a nd  N .  L .  M a r tí n e z ,   “ D e c i s io n  s upp o r t  s y s te ms   f or   a gr ic ul tu r e   4.0:   S ur ve y   a nd  c ha ll e ng e s ,”   C om put e r s  and E le c t r oni c s  i n A gr ic ul tu r e , v o l.  170, 2020, d o i :  10.1016/j .c o mpa g.2020.105256.   [ 11]   L .   L i,   L .  L iu , Y . P e ng, Y. S u,  Y .  H u, a nd R . Z o u, “ I nt e gr a ti o n   of  mul ti m o da l  da ta   f or  l a r g e - s c a l e   r a pi d a gr i c ul tu r a l  la nd  e v a lu a t io n  us in g ma c hi ne  l e a r ni ng a nd d e e p  le a r n in g a ppr o a c h e s ,”   G e ode r m a , vo l.  439, 2023, d o i:  10.1016/j .g e o d e r ma .2023.116696.   [ 12]   A .  S o us s i,   E .   Z e r o ,  R .  S a c il e ,  D .   T r in c h e r o ,   a nd  M .  F o s s a ,  “ S ma r t  s e ns o r s   a nd  s ma r t  da ta   f or   pr e c is io n   a gr i c ul tu r e :  a   r e vi e w , ”  Se ns or s , v ol . 24, n o . 8, 2024, d o i:  10.3390/s 24082647.   [ 13]   H .  H a mm o u c h,  M .  A .  E l - Y a c o ubi ,  H .  Q in ,  a nd  H .  B e r bi a ,  “ A   s y s t e ma ti c   r e v i e w   a nd  me ta - a na l y s is   of   in t e ll ig e nt   i r r ig a t io n   s y s te ms ,”   I E E E  A c c e s s , vo l.  12, pp. 128285 – 128304, 2024, d o i:  10.1109/AC C E S S .2024.3421322.   [ 14]   N .  M .  A tt a r ,  S .  K .  S ha h,  V .  H uka r e ,  V .  K u mbha r ,  a nd  T .   P .  S in gh,  “ O pt im iz in g  f e r ti li z e r   us a ge   us in g  ma c hi n e   l e a r ni ng  te c hni que s ,”  2024, d o i:  10.1109/M I T A D T S o C iC o n60330.2024 .10575396.   [ 15]   F .  B a ld u c c i,   D .  I mp e d ovo ,  a nd  G .   P ir l o ,   “ M a c hi n e   le a r n in g  a ppl ic a ti o ns   o n  a gr i c ul tu r a l   da ta s e ts   f o r   s ma r t  f a r m  e nha nc e m e nt ,”   M ac hi ne s , vo l.  6, n o . 3, 2018, d o i:  10.3390/m a c hi ne s 6030038.   [ 16]   A .  A jm e r a ,  M .  B ha nda r i,   H .  K .  J a in ,  a nd  S .  A ga r w a l,   “ C r o p ,  f e r ti li z e r ,  &  ir r ig a ti o n  r e c o mm e nda ti o n  us in g  ma c hi n e   l e a r n in g   te c hni que s ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   f or   R e s e a r c h  in   A ppl ie d  Sc ie nc e   and  E ngi ne e r in g  T e c hnol ogy ,  v o l.   10,  n o .  12,  pp.  29 – 35,  2022, do i:   10.22214/i jr a s e t. 2022.47793.   [ 17]   A .  H o l z in g e r ,  I .  F is t e r ,   I .  F is t e r ,   H .   P .  K a ul ,  a nd  S .  A s s e ng,   “ H uma n - c e nt e r e d  A I   in   s ma r t  f a r mi ng:   t o w a r d  a g r ic ul tu r e   5 .0,”     I E E E  A c c e s s , v ol . 12, pp. 62199 – 62214, 2024, d o i:  10.1109/A C C E S S .2024.3395532.   [ 18]   N .  C .  E li - Ch ukw u,  “ A ppl ic a ti o ns   of   a r ti f i c ia l  in t e ll ig e nc e   in   a gr ic ul tu r e :  a   r e v i e w ,”   E ngi ne e r in g,  T e c hnol ogy   and  A ppl ie d  Sc ie nc e   R e s e ar c h , v o l.  9, n o . 4, pp. 4377 – 4383, 2019, d o i:  10.48084/ e ta s r .2756.   [ 19]   P .  P a r a me s w a r i,   N .  R a ja th i,   a nd  K .  J .  H a r s ha na a ,  “ M a c hi n e   le a r ni ng  a ppr o a c h e s   f or   c r o p  r e c o mm e nda ti o n,”   2 021,     do i:  10.1109/ I C A E C A 52838.2021.9675480.   [ 20]   N .  H .   K uma r ,  G .   D e e pa k,  B .  V .   S r in i v a s ,  B .  A nna p oo r na ,   a nd  S .  G o uda ,  “ O pt im i z in g   a gr i c ul tu r e :   a   ma c hi n e   l e a r ni ng - b a s e d  r e c o mm e nda ti o n s y s t e m,”  2025, d o i:  10.1109/ N M I T C O N 6582 4.2025.11187977.   [ 21]   A .  K a mi la r is   a nd  F .  X .   P r e na f e ta - B o ld ú,  “ D e e p  le a r ni ng  in   a gr ic ul tu r e :  a   s ur v e y ,”   C om put e r s   and   E le c tr oni c s   in   A gr ic ul tu r e ,    vo l.  147, pp. 70 – 90, 2018, d o i:  10.1016/ j. c o mpa g.2018.02.016.   [ 22]   A .  B a lk r is hna ,  R .  P a th a k,  S .  K uma r ,  V .  A r y a ,  a nd  S .  K .  S in gh,  “ A   c o mpr e h e ns i v e   a na l y s is   of   th e   a d v a nc e s   in   I ndi a n  di gi ta l  a gr ic ul tu r a l  a r c hi t e c tu r e ,”   Sm ar t  A gr ic ul tu r al  T e c hnol ogy , vo l.   5, 2023, do i:  10.1016/j .a t e c h.2023.100318.   [ 23]   H .  A .   S a lm a n,  A .  K a la k e c h,   a nd  A .  S te i ti ,  “ R a ndo m   f o r e s t  a lg o r it h m  ove r v i e w ,”   B aby lo ni an   J our nal   of   M ac hi ne   L e ar ni ng ,    vo l.  2024, pp. 69 – 79, 2024, d o i:  10.58496/ B J M L /2 024/ 007.   [ 24]   B .  M e ng  a nd  F .  Y a ng,  “ D e s ig n  of   c o mpu te r - a id e d  in s tr uc ti o n   mo d e l  ba s e d  o n  kn o w l e dg e   gr a ph  c o ns tr u c ti o n  a nd  le a r ni ng  pa th   r e c o mm e nda ti o n,”   I nt e r nat io nal   J our nal   o f   W e b - B as e d  L e ar ni ng  and  T e a c hi ng  T e c hnol ogi e s ,  v o l.   20,  n o .  1,  2025,     do i:  10.4018/ I J W L T T .366803.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,  Vo l .   1 5 ,   N o.   4 ,  D e c e m be r   20 2 6 :   1921 - 1928   1928   [ 25]   M .  S ha hho s s e in i,   G .  H u,  a nd  S .  V .  A r c h o nt o ul is ,  “ F o r e c a s ti ng   c o r n  y i e ld   w it h  ma c hi n e   l e a r ni ng  e ns e mbl e s ,”   F r ont ie r s   in   P l ant   Sc ie nc e , v o l.  11, 2020, d o i:  10.3389 / f pl s .2020.01120.   [ 26]   M .  A lb a ha r ,  “ A   s ur v e y   o n  d e e p  l e a r ni ng  a nd  it s   im pa c t  o n  a gr ic ul tu r e :  c ha ll e ng e s   a nd  o pp o r tu ni t ie s ,”   A gr ic ul tu r e   ( Sw it z e r la nd) ,  vo l.  13, n o . 3, 2023, d o i:  10.33 90/ a g r ic u lt ur e 13030540.   [ 27]   E .  N a v a r r o ,  N .  C o s ta ,  a nd  A .  P e r e i r a ,  “ A   s y s te ma ti c   r e v i e w   of   i o t  s ol ut i o ns   f or   s ma r t  f a r m in g,”   Se ns or s   ( Sw it z e r la nd) ,  v o l.   20,    no . 15, pp. 1 – 29, 2020, d o i:  10.3390/s 20154231.   [ 28]   K . R . Ž a li k a nd M . Ž a li k, “ A  r e vi e w   of   f e de r a te d l e a r ni ng i n a g r ic ul tu r e ,”   Se ns or s , vo l.  23, n o . 23, 2023, d o i:  10.3390/s 232395 66.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       Ram a  K r is h n a  P e d d ar ap u           i s   c u rr en t l y   w o rk i n g   as   an   A s s i s t an t   Pro fe s s o r   i n   t h e   D e p art me n t   o f  Co m p u t e r  S c i en ce   a n d   E n g i n ee ri n g   at   V N R   V i g n an a  J y o t h i   I n s t i t u t e  o f  E n g i n ee r i n g   a n d   T ec h n o l o g y ,   Ba c h u p al l y ,   H y d e rab ad ,   T e l a n g an a .   H e   h as   2 1   y e ars   o f   t e ach i n g   e x p e ri e n ce   a n d   h as   p u b l i s h ed   m o r e   t h a n   3 0   re s e ar c h   art i c l e s   i n   E SC I   a n d     Sco p u s - i n d e x e d   i n t e r n at i o n al   j o u r n al s .   H e   r ecei v ed   h i s   B. T ec h   an d   M. T ec h   d eg r ee s   i n   Co m p u t e r  S ci e n ce  an d   E n g i n ee r i n g   fr o m   J N T U   U n i v e r s i t y   (J N T U H ),   H y d e rab ad ,   i n   2 0 0 4   an d   2 0 1 0 ,   re s p ec t i v e l y .   H e   h as   b een   a   r e s e ar ch   s c h o l ar  i n   t h e  D e p art me n t   o f  C o m p u t e r   Sci en ce   a n d   E n g i n ee r i n g   at   t h e   K o n e ru   L a k s h m ai a h   E d u c at i o n   F o u n d at i o n   ( K L   D eeme d   t o   b e   U n i v e rs i t y ),   V ad d e s w aram,   A n d h ra  Pra d e s h ,   I n d i a,   s i n ce   J u l y   2 0 1 9 .   H i s   re s e ar c h   i n t e r e s t s   i n cl u d e   m a c h i n e   l e arn i n g ,   art i fi ci al   i n t e l l i g e n ce ,   a n d   d ee p   l e arn i n g .   C u rr e n t l y ,   h e   i s   c o n d u c t i n g   b i o t ech n o l o g y   r e s e ar c h .   H e  i s   a   mem b e r   o f   CS I  an d   I ST E .   H e  c a n   b e  c o n t ac t e d   at   em a i l :   p e d d arap u ram a k ri s h n a@ g m ai l . co m .           V a i s h n a v i   C h i l l a ra           i s   a  Co m p u t e r  S c i en c e   a n d   E n g i n ee ri n g   s t u d en t   at   V N R   V i g n an a   J y o t h i   I n s t i t u t e  o f  E n g i n ee ri n g   an d   T ec h n o l o g y .   Sh e  en j o y s   e x p l o r i n g   f u l l - s t ac k   d ev e l o p men t ,   c l o u d   c o m p u t i n g ,   a n d   d at a - rel at e d   t ec h n o l o g i e s .   Sh e   h as   w o r k e d   o n   p ro j ec t s   s u c h   as   SI SO RU ,   w h i ch   f o c u s e s   o n   u s i n g   A I   fo r   b e t t e r  ag ri c u l t u ral   r e s o u r ce   m a n ag e men t ,   an d   a   h o s p i t al   r ec o r d s   m an a g eme n t   s y s t em  d ev e l o p ed   w i t h   M y SQ L   an d   P y t h o n .   Sh e  c an   b e  c o n t ac t e d   at   em a i l :   v ai s h n av i c h i l l ara0 1 8 @ g m ai l . co m .          Su d h a   M a n a s a   J a g i l a n k a           i s   a  B. T ech   Co m p u t e r  Sci en ce   s t u d e n t   fro m   V N R   V J I E T ,   H y d e rab ad ,   an d   w an t s   t o   b e   a   fu l l   s t ac k   d ev e l o p e r  i n   t h e  fu t u r e .   Sh e  i s   t r y i n g   t o   g at h e r   k n o w l e d g e   r eg ard i n g   cl o u d   co m p u t i n g   t ec h n o l o g y .   Sh e  a l w a y s   k ee p s   s e ar ch i n g   f o r   p ro b l em s   w h i c h   c a n   b e   s c a l e d   a cc o r d i n g   t o   t h e   u s e r  r e q u i r emen t   an d   t r i e s   t o   s o l v e   t h em  t h ro u g h   h e r   p ro j ec t s .   Pr o j ec t s   l i k e  'S m art   I n t e g rat i o n   S y s t em   f o r  O p t i m a l   R e s o u r ce  U t i l i zat i o n   (S I SO RU ) '  ar e   o n e   o f  h e r  c r e at i o n s .   Sh e   c a n   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   s u d h a m an as aj 2 2 @ g m a i l . c o m .           M a n ees h  Ka num o l u           i s   a   c o m p u t e r  s c i en ce   a n d   e n g i n ee r i n g   m aj o r  en ro l l ed   i n   t h e   u n d e rg ra d u at e   p ro g ram  at   V N R  V J I E T   i n   H y d e rab a d .   Ma n ee s h   h as   a n   i n t en s e  i n t e r e s t   i n   b u i l d i n g   t ec h n o l o g y   t h at   c a n   b e   em p l o y ed   t o   i n c r eas e   i t s   u s ag e .   T h e   d o m a i n s   h e  h as   s p e c i a l i z ed   i n   i n cl u d e   Cl o u d   Co m p u t i n g ,   F u l l   St ac k   W e b   D ev e l o p men t ,   an d   Ma c h i n e   L e ar n i n g .   S o m e  o f   t h e   t ech n o l o g y   i n n o v at i o n s   c r e at e d   b y   Ma n ee s h   i n c l u d e  S I SO RU ,   w h i ch   i s   a  s y s t em   t h at   i n t eg rat e s   s m art l y   t o   fa c i l i t at e  t h e   e ffi ci e n t   u s e   o f  re s o u r ce s ,   a   s h o p p i n g   c art   w e b   ap p l i c at i o n ,   an d   a  cl o u d - h o s t ed   c al cu l at o r.   H e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   m an ee s h k an u m o l u 2 2 @ g m a i l . c o m .           M a n v i t h a   C h o u ty m et l a           i s   p u rs u i n g   h e r  s t u d i e s   i n   Co m p u t e r  S ci e n ce   an d   E n g i n ee r i n g   fr o m   V N R  V J IE T ,   s i t u at ed   i n   H y d e ra b ad .   Man v i t h a  h as   al w a y s   b een   i n t e r e s t ed   i n   d ev e l o p i n g   t ec h n o l o g i c a l   p ro d u c t s   t h at   h av e   p rac t i c a l   i m p l i c at i o n s   i n   r e al - l i f e  s c en ari o s .   Ma n v i t h a's   are a   o f   i n t e r e s t   i n c l u d e s   fu l l - s t ack   d ev e l o p men t ,   m a c h i n e  l e ar n i n g ,   an d   cl o u d - b as e d   co m p u t i n g .   Ma n v i t h a  h as   w o rk ed   o n   a  n u m b e r  o f  p ro j ec t s ,   i n c l u d i n g   t h e  SI SO RU   p ro j ec t ,   w h i ch   i n v o l v e s   ag ri c u l t u ral   r e s o u r ce   o p t i m i zat i o n   t h ro u g h   art i fi ci al   i n t el l i g en ce ,   b rai n   s t ro k e  p red i c t i o n ,   med i c a l   d at ab as e   m an a g eme n t   u s i n g   SQ L ,   a n d   cl o u d - b as e d   fi l e   s t o rag e .   Sh e   c a n   b e  c o n t ac t ed   at   em ai l :   c h o u t y me t l a. m a n v i t h a3 @ g m a i l . co m .          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.