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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Instrumentação. |
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Data corrente: |
16/11/2021 |
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Data da última atualização: |
09/06/2022 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
FURUYA, D. E. G.; MA, L.; PINHEIRO, M. M. F.; GOMES, F. D. G.; GONÇALVEZ, W. N.; MARCATO JUNIOR, J.; RODRIGUES, D. de C.; BLASSIOLI- MORAES, M. C.; MICHEREFF, M. F. F.; BORGES, M.; ALAUMANN, R. A.; FERREIRA, E. J.; OSCO, L. P.; RAMOS, A. P. M.; LI, J.; JORGE, L. A. de C. |
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Afiliação: |
MARIA CAROLINA BLASSIOLI MORAES, Cenargen; MIGUEL BORGES, Cenargen; EDNALDO JOSE FERREIRA, CNPDIA; LUCIO ANDRE DE CASTRO JORGE, CNPDIA. |
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Título: |
Prediction of insect-herbivory-damage and insect-type attack in maize plants using hyperspectral data. |
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Ano de publicação: |
2021 |
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Fonte/Imprenta: |
International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 105, 102608, 2021. |
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Páginas: |
1 - 10 |
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ISSN: |
0303-2434 |
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DOI: |
https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102608 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
Accurately detecting the insect damage caused in plants might reduce losses in crop yields. Hyperspectral data is a well-accepted data source to attend this issue. However, due to their high dimensional, both robust and intelligent methods are required to extract information from these datasets. Therefore, we explore the processing of hyperspectral data with artificial intelligence methods joined with clustering techniques to detect insect herbivory damage in maize plants. We measured the leaf spectral response from three different groups of maize plants: control (undamaged plants); damaged by Spodoptera frugiperda herbivory, and damaged by Dichelops meiacanthus. Data were collected with a FieldSpec 3.0 Spectroradiometer from 350 to 2500 nm for eight consecutive days. We adjusted eight machine learning methods. We also determined the most contributive wavelengths to differentiate undamaged from damaged plants by insect herbivore attack using clustering strategy. For that, we applied the clusterization method based on a self-organizing map (SOM). The Random Forest (RF) model is the overall best learner, and up to the 5th day of analysis represents the most adequate day to segregate maize undamaged from damaged maize. RF was able to separate the three groups of treatments with an F1-measure of up to 96.7% (Recall of 96.7% and Precision of 96.7%). Additionally, we found out that the most representative spectral regions are located in the near-infrared range. Our approach consists of an original contribution to early differentiate the undamaged plant from the damaged one due to insect-attack, highlighting the most contributive wavelengths to map this occurrence. MenosAccurately detecting the insect damage caused in plants might reduce losses in crop yields. Hyperspectral data is a well-accepted data source to attend this issue. However, due to their high dimensional, both robust and intelligent methods are required to extract information from these datasets. Therefore, we explore the processing of hyperspectral data with artificial intelligence methods joined with clustering techniques to detect insect herbivory damage in maize plants. We measured the leaf spectral response from three different groups of maize plants: control (undamaged plants); damaged by Spodoptera frugiperda herbivory, and damaged by Dichelops meiacanthus. Data were collected with a FieldSpec 3.0 Spectroradiometer from 350 to 2500 nm for eight consecutive days. We adjusted eight machine learning methods. We also determined the most contributive wavelengths to differentiate undamaged from damaged plants by insect herbivore attack using clustering strategy. For that, we applied the clusterization method based on a self-organizing map (SOM). The Random Forest (RF) model is the overall best learner, and up to the 5th day of analysis represents the most adequate day to segregate maize undamaged from damaged maize. RF was able to separate the three groups of treatments with an F1-measure of up to 96.7% (Recall of 96.7% and Precision of 96.7%). Additionally, we found out that the most representative spectral regions are located in the near-infrared range. Our approach consis... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Proximal hyperspectral sensing; Random forest. |
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Categoria do assunto: |
-- |
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Marc: |
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520 $aAccurately detecting the insect damage caused in plants might reduce losses in crop yields. Hyperspectral data is a well-accepted data source to attend this issue. However, due to their high dimensional, both robust and intelligent methods are required to extract information from these datasets. Therefore, we explore the processing of hyperspectral data with artificial intelligence methods joined with clustering techniques to detect insect herbivory damage in maize plants. We measured the leaf spectral response from three different groups of maize plants: control (undamaged plants); damaged by Spodoptera frugiperda herbivory, and damaged by Dichelops meiacanthus. Data were collected with a FieldSpec 3.0 Spectroradiometer from 350 to 2500 nm for eight consecutive days. We adjusted eight machine learning methods. We also determined the most contributive wavelengths to differentiate undamaged from damaged plants by insect herbivore attack using clustering strategy. For that, we applied the clusterization method based on a self-organizing map (SOM). The Random Forest (RF) model is the overall best learner, and up to the 5th day of analysis represents the most adequate day to segregate maize undamaged from damaged maize. RF was able to separate the three groups of treatments with an F1-measure of up to 96.7% (Recall of 96.7% and Precision of 96.7%). Additionally, we found out that the most representative spectral regions are located in the near-infrared range. Our approach consists of an original contribution to early differentiate the undamaged plant from the damaged one due to insect-attack, highlighting the most contributive wavelengths to map this occurrence.
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Registro original: |
Embrapa Instrumentação (CNPDIA) |
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| Registros recuperados : 62 | |
| 42. |  | LIRA, A da S.; AZEVEDO, A. I. B. de; COELHO, P. C. P.; ALMEIDA, R. P. de; SILVA, C. A. D. da. Comparação entre regressão linear e a polinomial para efeito letal do produto comercial neemseto sobre o cruruquerê do algodoeiro. In: SIMPÓSIO DE ENTOMOLOGIA, 1.; REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE DE ENTOMOLOGIA DA PARAÍBA, 3., 2007, Campina Grande, PB. Anais... Campina Grande, PB: SEPB, 2007. p. 133| Tipo: Resumo em Anais de Congresso | Circulação/Nível: -- - -- |
| Biblioteca(s): Embrapa Algodão. |
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| 43. | | SILVA, V. X.; DURIGAN, M. F. B.; CHAGAS, E. A.; TOSIN, J. M.; VASCONCELOS, L. L.; COELHO, P. C.; FUJITA, E.; LIMA, C. G. B.; NEVES, L. C. Conservação de pinha (Annona squamosa L.) em diferentes embalagens em temperatura ambiente e refrigerada. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE PÓS-COLHEITA DE FRUTAS, HORTALIÇAS E FLORES, 3., 2011, Nova Friburgo. Anais... Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria Tropical, 2011.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Roraima. |
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| 44. | | MACIEL, F. S.; NASCIMENTO, E. H. S do; SANTOS, G. H. de S.; CORREIA, D.; MORAIS, J. P. S.; COELHO, P. J. A. Crescimento de mudas de pitaya vermelha (Hylocereus polyrhizus) em diferentes substratos sob condições de telado. In: SEMANA UNIVERSITÁRIA DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ, 13., 2008, Fortaleza. Resumos... Fortaleza: UECE, 2008.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroindústria Tropical. |
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| 45. | | MARQUES, J. M. COELHO, P. J. A. FERREIRA, M. A. AMARAL, Z. P. S. TORRES, A. C. AMORIM, J. C. BUSO, G. S. C. Estudo da variabilidade genética entre indivíduos de populações de Heliconia bihai e Heliconia rostrata. In: ENCONTRO DO TALENTO ESTUDANTIL DA EMBRAPA RECURSOS GENETICOS E BIOTECNOLOGIA, 9., 2004, Brasília, DF. Anais: resumos dos trabalhos. Brasília, DF: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2004. p. 95.| Biblioteca(s): Embrapa Hortaliças. |
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| 46. | | MARQUES, J. M.; COELHO, P. J. A.; FERREIRA, M. A.; AMARAL, Z. P. S.; TORRES, A. C.; AMORIM, J. C.; BUSO, G. S. C. Estudo da variabilidade genética entre indivíduos de populações de Heliconia bihai e Heliconia rostrata. In: ENCONTRO DO TALENTO ESTUDANTIL DA EMBRAPA RECURSOS GENÉTICOS E BIOTECNOLOGIA, 9., 2004, Brasília, DF. Anais: resumos dos trabalhos. Brasília, DF: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2004. p. 95.| Biblioteca(s): Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. |
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| 47. | | MARQUES, J. M.; COELHO, P. J. A.; FERREIRA, M. A.; AMARAL, Z. P. S.; TORRES, S. C.; AMORIM, J. C.; BUSO, G. S. C. Estudo da variabilidade genética entre indivíduos de populações de Heliconia bihai e Heliconia rostrata. CONGRESSO BRASILEIRO DE GENÉTICA, 50., 2004, Florianópolis. 50 anos desvendando a genética: resumos. Florianópolis: SGB, 2004. CD-ROM. CD-ROM.| Biblioteca(s): Embrapa Hortaliças. |
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| 48. | | CORREIA, D.; MORAIS, J. P. S.; COELHO, P. J. de A.; ANSELMO, G. C.; NASCIMENTO, E. H. S. do; SILVA JUNIOR, J. M. T. da. Formação de brotos e de raízes de xique-xique in vitro. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PALMA E OUTRAS CACTÁCEAS, 1., 2009, Campina Grande. Anais... Campina Grande: Associação Brasileira de Palmas e Cactáceas, 2009. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroindústria Tropical. |
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| 50. | | CORREIA, D.; ANSELMO, G. C.; SILVA JÚNIOR, J. M. T.; NASCIMENTO, E. H. S.; COELHO, P. J. A.; MORAIS, J. P. S. Effect of cytokinin and kind of explant upon friar crown in vitro shoot formation. In: INTERNATIONAL HORTICULTURAL CONGRESS, 28., 2010, Lisboa, Portugal. Book of Abstracts. Lisboa: International Society for Horticultural Science, 2010. p. 183-188| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Algodão. |
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| 51. | | CORREIA, D.; ANSELMO, G. C.; SILVA JÚNIOR, J. M. T.; NASCIMENTO, E. H. S.; MORAIS, J. P. S.; COELHO, P. J. de A. Effect of cytokinin and kind of explant upon friar crown in vitro shoot formation. In: INTERNATIONAL HORTICULTURAL CONGRESS, 28., 2010, Lisboa, Portugal. Book of Abstracts. Lisboa: International Society for Horticultural Science, 2010. p. 239.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroindústria Tropical. |
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| 52. | | CORREIA, D.; ANSELMO, G. C.; SILVA JÚNIOR, J. M. T. da; NASCIMENTO, E. H. S. do; COELHO, P. J. de A.; MORAIS, J. P. S. Effect of cytokinin and kind of explant upon friar's crown in vitro shoot formation. Acta Horticulturae, v. 923, p. 183-188, 2011. Acta Horticulturae, v. 923, p. 183-188, 2011.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: B - 2 |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroindústria Tropical. |
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| 53. | | CORREIA, D.; MORAIS, J. P. S.; COELHO, P. J. de A.; NASCIMENTO, E. H. S. do; ANSELMO, G. C.; SILVA JUNIOR, J. M. T. da. Efeito do tipo de explante e de citocinina na formação de brotos de mandacaru in vitro a partir de material juvenil. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PALMA E OUTRAS CACTÁCEAS, 1., 2009, Campina Grande. Anais... Campina Grande: Associação Brasileira de Palmas e Cactáceas, 2009. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroindústria Tropical. |
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| 54. | | COELHO, P. B.; SOUZA, P. de L.; MAIA, A. J. B.; SANTOS, G. L. M. C. dos; PACHECO, C. S. G. R.; LIMA, J. R. F. de. Qualidade da água do Rio São Francisco na cidade de Petrolina: Uma análise no perímetro urbano. In: SOUZA, M. M. A. de; DINIZ, L. F. A. C.; SILVA, J. C. S.; CLEMENTINO, V. D. R.; FIGUEIREDO NETO, A. Desenvolvimento do semiárido: organizações, gestão, inovação & empreendedorismo. Belo Horizonte: Poisson, 2021. v. 2 cap. 8, p. 99-106.| Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
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| 56. | | CORREIA, D.; NASCIMENTO, E. H. S.; SANTOS, R. J. C.; SILVA JÚNIOR, J. M. T.; COELHO, P. J. A.; MORAIS, J. P. S. Spineless Mandacaru Plants Multiplication. In: INTERNATIONAL HORTICULTURAL CONGRESS, 28., 2010, Lisboa, Portugal. Book of Abstracts. Lisboa: International Society for Horticultural Science, 2010. p. 291-292| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
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| 57. | | CORREIA, D.; NASCIMENTO, E. H. S.; SANTOS, R. J. C.; SILVA JÚNIOR, J. M. T.; COELHO, P. J. de A.; MORAIS, J. P. S. Spineless 'Mandacaru' plants multiplication. In: INTERNATIONAL HORTICULTURAL CONGRESS, 28., 2010, Lisboa, Portugal. Book of Abstracts. Lisboa: International Society for Horticultural Science, 2010. p. 291-292.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroindústria Tropical. |
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| 59. | | TRINDADE, I. de M.; BERILLI, A. P. C. G.; COELHO, P. M.; SANTOS, G. R.; PEREIRA, H. dos S.; COELHO, P. V.; COUTO, D. P. do; PAULA, M. V. de; GAVA, M. W. A. dos S.; BERILLI, S. da S.; TARDIN, F. D.; MENEZES, C. B. de. Desempenho pré-colheita e incidência de pragas e doenças em híbridos de sorgo granífero sob regime sequeiro. In: SILVA-MATOS, R. R. S. da; MACHADO, N. A. F.; CORDEIRO, K. V. (Org.). Sistemas de produção nas ciências agrárias. Ponta Grossa: Atena, 2021. p. 35-46.| Tipo: Capítulo em Livro Técnico-Científico |
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