کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
6855517 | 660780 | 2016 | 41 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Improving remote sensing crop classification by argumentation-based conflict resolution in ensemble learning
ترجمه فارسی عنوان
بهبود طبقه بندی محصولات سنجش از دور با استفاده از استدلال مبتنی بر حل منازعه در یادگیری گروهی
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
طبقه بندی محصول، یادگیری گروهی استدلال نامطلوب، دانش تخصصی کشاورزی، استخراج قانون،
ترجمه چکیده
به دست آوردن داده ها از طریق سنجش از دور به اهمیت زیادی در کشاورزی دقت تبدیل شده است، زیرا مناطق جغرافیایی زیادی را سریع تر و ارزان تر از بازرسی های زمین می گیرد. چالش این است که برای توسعه راه حل های فنی، که می تواند از هر دو مقدار زیادی از داده های خام استخراج شده از تصاویر ماهواره ای، بلکه از مقدار قابل توجهی از دانش که در طول قرن ها فعالیت کشاورزی تدوین شده، سودمند باشد. به منظور طبقه بندی دقیق محصولات از تصاویر ماهواره ای، ما یک سیستم هوشمند هیبریدی را توسعه داده ایم که می تواند از دانش تخصصی کشاورزی و الگوریتم های یادگیری ماشین بهره برداری کند. به عنوان داده های خام محصول با ناهمگونی مشخص می شود، ما توجه خود را به آموزگاران گروه جلب می کنیم، در حالی که دانش تخصصی در یک سیستم مبتنی بر قانون محاسبه می شود. روش های مبتنی بر رای دهی برای حل اختلافات بین آموزگاران پایه ای گروهی، در دسته بندی موارد استثنایی به درستی و همچنین ارائه دلیل منطقی تصمیم گیری آنها دشوار است. سوال پژوهش مفهومی در مورد حل اختلاف در یادگیری گروهی است. برای مقابله با موارد قابل بحث در یادگیری گروهی و افزایش شفافیت در چنین تصمیمات قابل بحث، فرض ما این است که استدلال می تواند موثر تر از روش های مبتنی بر رای گیری باشد. سهم اصلی این است که سیستم رأی گیری در یادگیری گروهی با یک استدلال متضاد سازگار است. تصمیم گیری های آینده از طبقه بندی های پایه به یک سیستم استدلال مبتنی بر منطق نامناسب ارائه می شود که استدلال دیالکتیکی را در مورد جوانب مثبت و منفی علیه تصمیم طبقه بندی انجام می دهد. این سیستم یک توصیه را با توجه به قوانین استخراج شده از دانش آموزان پایه و دانش تخصصی موجود محاسبه می کند. مطالعه موردی به طبقه بندی محصول به چهار طبقه تقسیم می شود: ذرت، سویا، پنبه و برنج. سایت آزمایشی مورد استفاده در این آزمایش، مساحتی حدود 20 کیلومتر مربع در ایالت نیو مادرید، در جنوب شرقی ایالت میسوری ایالات متحده آمریکا است. نتایج نشان می دهد که رویکرد ما، دقت طبقه بندی را نسبت به روش مبتنی بر رأی گیری برای حل تعارض در یک آموزگار گروهی که شامل سه طبقه بندی پایه می باشد، افزایش می دهد: درخت تصمیم گیری، شبکه عصبی و الگوریتم ماشین بردار پشتیبانی. ما همچنین استدلال می کنیم که ترکیبی از یادگیری و استدلال گروهی متناسب با الگوهای تصمیم گیری عوامل انسانی است که برای اولین بار نظرات مختلفی را جمع آوری می کنند و سپس بر اساس این دیدگاه، استدلال دیالکتیکی را انجام می دهند. ما فکر می کنیم که افرادی که می توانند از ابزارهای مفهومی ارائه شده در این کار بهره مند شوند، تصمیم گیرندگان در حوزه هایی هستند که با دسترسی به داده های بالا، دانش کارشناس قوی و نیاز به توجیه منطق تصمیم گیری ها مواجه هستند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی کامپیوتر
هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
The acquisition of data through remote sensing has become of great importance in precision agriculture, as it covers large geographical areas faster and cheaper than ground inspections. The challenge is to develop technical solutions that can benefit from both huge amounts of raw data extracted from satellite images, but also from the robust amount of knowledge refined during centuries of agricultural practice. Aiming to accurately classify crops from satellite images, we developed a hybrid intelligent system that can exploit both agricultural expert knowledge and machine learning algorithms. As the crop raw data is characterized by heterogeneity, we drive our attention to ensemble learners, while expert knowledge is encapsulated within a rule-based system. Vote-based methods for solving conflicts between ensemble's base learners have difficulties in classifying exceptional cases correctly and also to give the rationale behind their decision. The conceptual research question is on conflict resolution in ensemble learning. To deal with debatable cases in ensemble learning and to increase transparency in such debatable decisions, our hypothesis is that argumentation could be more effective than voting-based methods. The main contribution is that voting system in ensemble learning is substituted by an argumentation-base conflict resolutor. Prospective decisions of base classifiers are presented to an argumentative system based on defeasible logic that performs dialectical reasoning on pros and cons against a classification decision. The system computes a recommendation considering both the rules extracted from base learners and the available expert knowledge. The investigated case study deals with crop classification into four classes: corn, soybean, cotton, and rice. The test site used for the experiment is an area of 20 square kilometers in the New Madrid County, southeast of the Missouri State, USA. The results show that our approach increases classification accuracy compared to the voting-based method for conflict resolution in an ensemble learner comprising of three base classifiers: a decision tree, a neural network, and a support vector machine algorithm. We also argue that combining ensemble learning and argumentation fits the decision patterns of human agents, who first collect various opinions and then perform dialectical reasoning on these opinions. We think that the people who can benefit from the conceptual instrumentation presented in this work are decision makers in domains characterized by high data availability, robust expert knowledge, and a need for justifying the rationale behind decisions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Expert Systems with Applications - Volume 64, 1 December 2016, Pages 269-286
Journal: Expert Systems with Applications - Volume 64, 1 December 2016, Pages 269-286
نویسندگان
Åtefan ConÅ£iu, Adrian Groza,