CaneDES: A Web-Based Expert System for Disorder Diagnosis in Sugarcane

Abstract

Sugarcane being a long duration crop of 10-18 months faces many biotic and abiotic stresses which causes heavy losses in cane production and productivity. Timely and accurate diagnosis, of disorders that appear in crop due to these stresses, is required to reduce the losses. Paper illustrates CaneDES, an expert system to diagnose disorders in sugarcane caused by various biotic and abiotic stresses. It is a web based system available in both Hindi and English languages with remote accessibility to sugarcane farmers. A new classified knowledge representation technique has been adopted for the development of expert system, to manage the diagnostic knowledge efficiently. System was evaluated with the help of domain experts and extension personnel engaged in the services of sugarcane farmers. Evaluation was made in terms of time taken by extension personnel in diagnosis of disorder and confidence factor received from the system and results indicated high usability and efficiency of the system. System is of generic nature and can be used in other crop environment with changes in knowledge base.

Expert Systems Applied to Plant Disease Diagnosis: Survey and Critical View

“…Algumas propostas tentaram evitar essas limitações levando em consideração tantas desordens quanto possível [83,87,88,99,100,113,115,120,127], cobrindo assim mais casos desafiadores. Isto melhora a atratividade do sistema, mas torna seu desenvolvimento muito mais complicado.…”

“…De fato, muito autores afirmaram que suas propostas teriam bom potencial educacional [16,25,29,34,37,61,72,89,98,102,113,123]. Por outro lado, apenas alguns poucos testaram seus sistemas em campo, ou mesmo consideraram uma aplicação prática [20,100,121,127]. As falhas técnicas mencionadas anteriormente estão certamente entre as principais razões para a baixa adoção de sistemas especialistas no campo, mas há vários outros fatores que contribuem para agravar a situação, como discutido nos próximos parágrafos.…”

“…A situação começou a mudar à medida que mais recursos computacionais se tornaram disponíveis e a importância de uma boa interface se tornou mais clara. Alguns autores começaram a dar grande ênfase ao desenvolvimento da interface, levando em consideração as características dos potenciais usuários [37,118,121,123,127]. Recentemente, algumas interfaces começaram até mesmo a incluir módulos de conversão de texto para fala para permitir seu uso por pessoas analfabetas e com deficiências visuais [124].…”

“…Outro sistema dedicado a cana de açúcar, neste caso visando ao diagnóstico de 50 tipos de desordens diferentes, foi proposto por Hasan et al [127]. Este sistema, chamado CaneDES, tinha uma base de conhecimento contendo objetos, atributos, sintomas e outras entidades, e um motor de inferência que combinava encadeamento reverso e direto.…”

Extreme Learning Machine Weight Optimization using Particle Swarm Optimization to Identify Sugar Cane Disease

“…However, these studies cannot detect the types of diseases that have never been encountered but are found in other areas. One example is the expert system that has been studied by Hasan (2014) named CaneDES, although it has advantages in the visualization of symptoms and variations in the detection of pests and diseases but the system cannot be used to detect sugar cane diseases in Indonesia at this time [2]. Defining the disease to be detected is very important to do before designing the knowledge base in an expert system.…”