Original Title: Detection and Management of Plant Disease Using Artificial Intelligence and Machine Learning Applications: A Review
Source: doi.org/10.9734/jsrr/2025/v31i32902
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរកឃើញ និងការគ្រប់គ្រងជំងឺរុក្ខជាតិដោយប្រើប្រាស់កម្មវិធីបញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងយន្តការសិក្សារបស់ម៉ាស៊ីន៖ ការពិនិត្យឡើងវិញ

ចំណងជើងដើម៖ Detection and Management of Plant Disease Using Artificial Intelligence and Machine Learning Applications: A Review

អ្នកនិពន្ធ៖ Ashok Kumar Koshariya (IGKV, Chhattisgarh, India), Alok, Shivanand S. Hiremath, Rashmi Nigam, Uma Shankar, Shivangi S. Kansara, Sushmita Suman Sinha, Pratibha

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2025, Journal of Scientific Research and Reports

វិស័យសិក្សា៖ Agriculture, Computer Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ វិស័យកសិកម្មប្រឈមនឹងការបាត់បង់ទិន្នផលដំណាំជាសកលយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ (១០-១៦% ជារៀងរាល់ឆ្នាំ) ដោយសារជំងឺរុក្ខជាតិ ខណៈដែលវិធីសាស្ត្ររកឃើញដោយដៃបែបប្រពៃណីមានភាពយឺតយ៉ាវ ងាយមានកំហុស និងមិនអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណការឆ្លងនៅដំណាក់កាលដំបូងបាន។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការពិនិត្យឡើងវិញនេះធ្វើការវិភាគជាប្រព័ន្ធលើការអនុវត្តបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) និងយន្តការសិក្សារបស់ម៉ាស៊ីន (ML) ក្នុងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ ទស្សន៍ទាយ និងគ្រប់គ្រងជំងឺរុក្ខជាតិ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Traditional Methods (Manual Scouting & Biochemical Assays)
វិធីសាស្ត្រប្រពៃណី (ការចុះពិនិត្យផ្ទាល់ និងការធ្វើតេស្តជីវគីមី)
ការធ្វើតេស្តនៅមន្ទីរពិសោធន៍ (ដូចជា PCR និង ELISA) ផ្តល់លទ្ធផលច្បាស់លាស់ និងរំពឹងទុកបានខ្ពស់។ វាស័ក្តិសមសម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់រោគវិនិច្ឆ័យចុងក្រោយ។ ការពិនិត្យដោយភ្នែកទទេមានភាពយឺតយ៉ាវ និងពឹងផ្អែកលើជំនាញមនុស្ស ដែលងាយនឹងមានកំហុស។ ចំណែកការធ្វើតេស្តមន្ទីរពិសោធន៍ទាមទារឧបករណ៍ថ្លៃ និងចំណាយពេលយូរ។ អត្រាកំហុសរហូតដល់ 30% សម្រាប់ការវាយតម្លៃដោយភ្នែកទទេ ដោយសារការប្រែប្រួលរោគសញ្ញា។
Machine Learning (SVMs & Random Forest)
យន្តការសិក្សារបស់ម៉ាស៊ីន (ម៉ូដែល SVM និង Random Forest)
អាចទាញយកលក្ខណៈពិសេសពីរូបភាពបានល្អ និងមានស្ថិរភាពខ្ពស់ក្នុងការចាត់ថ្នាក់ទិន្នន័យប្រភេទផ្សេងៗ។ ម៉ូដែល Random Forest ជួយកាត់បន្ថយបញ្ហា Overfitting បានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ត្រូវការការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ (Parameter tuning) ច្រើន និងពិបាកវិភាគលើសំណុំទិន្នន័យរូបភាពខ្នាតធំធៀបនឹងម៉ូដែលសិក្សាស៊ីជម្រៅ។ សម្រេចបានភាពត្រឹមត្រូវលើសពី 90% នៅក្នុងករណីជាច្រើនសម្រាប់ការចាត់ថ្នាក់ជំងឺពីរូបភាព។
Deep Learning (CNNs, RNNs, ViTs)
ការសិក្សាស៊ីជម្រៅ (បណ្ដាញសរសៃប្រសាទខនវ៉ូលូសិន នឺរ៉ូន និង Vision Transformers)
អាចទាញយកទិន្នន័យនិងរៀនពីលក្ខណៈនៃជំងឺដោយស្វ័យប្រវត្តិពីរូបភាព។ ផ្តល់ភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បំផុត និងអាចធ្វើការបានក្នុងពេលជាក់ស្តែង (Real-time) ជាមួយកម្មវិធីទូរស័ព្ទ។ ត្រូវការសំណុំទិន្នន័យ (Dataset) ដែលមានទំហំធំខ្លាំង និងទាមទារថាមពលកុំព្យូទ័រ (GPUs) ខ្ពស់សម្រាប់ការហ្វឹកហាត់ម៉ូដែល។ សម្រេចបានភាពត្រឹមត្រូវលើសពី 95% ទៅ 97% លើសំណុំទិន្នន័យធំៗដូចជា PlantVillage។
Edge Computing (for IoT systems)
ការគណនាតាមគែម (Edge Computing សម្រាប់ប្រព័ន្ធ IoT)
កាត់បន្ថយភាពពឹងផ្អែកលើអ៊ីនធឺណិត និងបង្កើនល្បឿននៃការរកឃើញជំងឺដោយធ្វើការដំណើរការទិន្នន័យនៅនឹងកន្លែង (On-site)។ ការពារឯកជនភាពទិន្នន័យបានល្អជាង។ ទាមទារឧបករណ៍ផ្នែករឹង (Hardware) ដែលមានសមត្ថភាពដំណើរការខ្ពស់នៅនឹងកន្លែង ដែលអាចមានតម្លៃថ្លៃ។ អាចកាត់បន្ថយភាពយឺតយ៉ាវ (Latency) ក្នុងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យបានរហូតដល់ 80% បើធៀបនឹងប្រព័ន្ធ Cloud។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តប្រព័ន្ធ AI និង ML សម្រាប់ការរកឃើញជំងឺរុក្ខជាតិទាមទារធនធានកុំព្យូទ័រ កម្លាំងដំណើរការ និងទិន្នន័យយ៉ាងច្រើន ជាពិសេសសម្រាប់ម៉ូដែលសិក្សាស៊ីជម្រៅ (Deep Learning) និងប្រព័ន្ធ IoT ក្នុងទីវាល។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះផ្អែកលើសំណុំទិន្នន័យអន្តរជាតិធំៗដូចជា PlantVillage ដែលភាគច្រើនប្រមូលបានពីបរិបទ និងអាកាសធាតុនៃប្រទេសដទៃ។ សម្រាប់កម្ពុជា កង្វះខាតសំណុំទិន្នន័យរូបភាពជំងឺដំណាំដែលតំណាងឱ្យលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុត្រូពិច ដី និងពូជដំណាំក្នុងស្រុក (ដូចជា ស្រូវ ដំឡូងមី និងស្វាយកន្សែង) អាចធ្វើឲ្យម៉ូដែល AI ធ្លាក់ចុះភាពត្រឹមត្រូវនៅពេលយកមកអនុវត្តផ្ទាល់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យា AI និងប្រព័ន្ធ IoT នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ខ្លាំងណាស់ក្នុងការជួយទំនើបកម្មវិស័យកសិកម្មកម្ពុជា តាមរយៈការរកឃើញជំងឺទាន់ពេលវេលា និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទិន្នផល។

ជារួម ការចាប់ផ្តើមពីការបង្កើតកម្មវិធីទូរស័ព្ទដៃសាមញ្ញៗដែលដំណើរការដោយ AI សម្រាប់ប្រជាកសិករ គឺជាជំហានដំបូងដ៏មានប្រសិទ្ធភាព និងចំណាយតិចបំផុត សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរឌីជីថលកសិកម្មនៅកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ ប្រមូល និងបង្កើតសំណុំទិន្នន័យកសិកម្មក្នុងស្រុក: សហការជាមួយសាកលវិទ្យាល័យភូមិន្ទកសិកម្ម (RUA) ទីភ្នាក់ងារកសិកម្ម និងកសិករ ដើម្បីថតរូបជំងឺដំណាំសំខាន់ៗ (ស្រូវ ដំឡូងមី) រួចប្រើប្រាស់ RoboflowLabelImg ដើម្បីធ្វើចំណារពន្យល់ (Annotate) រូបភាពទាំងនោះជាសំណុំទិន្នន័យស្តង់ដារ។
  2. ជំហានទី២៖ សាងសង់ និងហ្វឹកហាត់ម៉ូដែល Deep Learning ជាមូលដ្ឋាន: ប្រើប្រាស់ Google Colab ជាមួយនឹងបណ្ណាល័យ TensorFlowPyTorch ដើម្បីហ្វឹកហាត់ម៉ូដែល CNN ដោយប្រើបច្ចេកទេស Transfer Learning លើម៉ូដែលស្រាលៗដូចជា MobileNetV2 ដែលស័ក្តិសមសម្រាប់ទូរស័ព្ទដៃ។
  3. ជំហានទី៣៖ អភិវឌ្ឍកម្មវិធីទូរស័ព្ទដៃសាកល្បង (Mobile App Prototype): បំប្លែងម៉ូដែលដែលបានហ្វឹកហាត់រួចទៅជា TensorFlow Lite រួចប្រើប្រាស់ FlutterReact Native ដើម្បីបង្កើតកម្មវិធីទូរស័ព្ទដៃដែលអាចដំណើរការការចាត់ថ្នាក់ជំងឺរូបភាពដោយគ្មានអ៊ីនធឺណិត (Offline)។
  4. ជំហានទី៤៖ ការធ្វើតេស្តសាកល្បងនៅទីវាល និងបញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យា IoT: សាកល្បងកម្មវិធីជាមួយកសិករពិតប្រាកដ រួចពង្រីកគម្រោងដោយប្រើប្រាស់ Raspberry PiNVIDIA Jetson Nano ភ្ជាប់ជាមួយសេនស័រកាមេរ៉ានៅក្នុងផ្ទះកញ្ចក់ ដើម្បីបង្កើតជាប្រព័ន្ធតាមដានកសិកម្មវៃឆ្លាតខ្នាតតូច។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Convolutional Neural Networks (CNNs) ជាប្រភេទបណ្តាញសរសៃប្រសាទសិប្បនិម្មិតដែលពូកែខាងវិភាគរូបភាព ដោយវាប្រើប្រាស់ស្រទាប់តម្រង (filters) ជាច្រើនជាន់ ដើម្បីទាញយកលក្ខណៈពិសេសៗដូចជា ពណ៌ រូបរាង ឬស្នាមអុចៗនៅលើស្លឹករុក្ខជាតិ ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណជំងឺដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដូចជាកែវពង្រីករបស់វេជ្ជបណ្ឌិតដែលឆ្លុះមើលរោគសញ្ញាលើស្បែកមួយកន្លែងម្តងៗ ដើម្បីដឹងថាជាជំងឺអ្វី។
Hyperspectral imaging ជាបច្ចេកវិទ្យាថតរូបដែលប្រមូលពន្លឺរាប់រយពណ៌ (លើសពីអ្វីដែលភ្នែកមនុស្សមើលឃើញ ដូចជាកាំរស្មីអ៊ិនហ្វ្រារ៉េដ) ដើម្បីវិភាគសរីរវិទ្យារបស់រុក្ខជាតិ និងរកមើលរោគសញ្ញាជំងឺមុនពេលវាក្លាយជាស្នាមដែលអាចមើលឃើញពីខាងក្រៅ។ ដូចជាម៉ាស៊ីនថតកាំរស្មីអ៊ិច (X-ray) ដែលអាចមើលធ្លុះឃើញបញ្ហាខាងក្នុងរាងកាយមុនពេលចេញរោគសញ្ញា។
Edge computing ជាការដំណើរការ និងវិភាគទិន្នន័យនៅនឹងកន្លែង (ឧទាហរណ៍៖ លើកាមេរ៉ា ឬឧបករណ៍ដ្រូនក្នុងចម្ការផ្ទាល់) ដោយមិនចាំបាច់បញ្ជូនទិន្នន័យទៅកាន់ម៉ាស៊ីនមេ (Cloud) ឆ្ងាយៗឡើយ ដែលជួយកាត់បន្ថយភាពយឺតយ៉ាវ និងសន្សំសំចៃអ៊ីនធឺណិត។ ដូចជាការគិតលេខក្នុងខួរក្បាលខ្លួនឯងភ្លាមៗ ជាជាងរត់ទៅសួរគ្រូនៅសាលាដើម្បីរកចម្លើយ។
Vision Transformers (ViTs) ជាម៉ូដែល AI ជំនាន់ថ្មីដែលប្រើប្រាស់យន្តការ 'ផ្តោតការយកចិត្តទុកដាក់ (Self-attention)' ដើម្បីយល់ពីទំនាក់ទំនងនៃផ្នែកផ្សេងៗក្នុងរូបភាពទាំងមូល ដែលជួយឱ្យវាវិភាគជំងឺរុក្ខជាតិបានច្បាស់លាស់ និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាង CNNs ទៅទៀត។ ដូចជាមនុស្សម្នាក់ដែលមើលរូបភាពធំទាំងមូល ហើយដឹងភ្លាមថាចំណុចណាខ្លះដែលសំខាន់បំផុតត្រូវផ្តោតអារម្មណ៍មើល។
Generative Adversarial Networks (GANs) ជាប្រព័ន្ធ AI ដែលផ្សំឡើងពីបណ្តាញពីរប្រកួតប្រជែងគ្នា ដើម្បីបង្កើតរូបភាពសិប្បនិម្មិតដែលមើលទៅដូចរូបភាពពិតៗ។ ក្នុងកសិកម្ម គេប្រើវាដើម្បីបង្កើតរូបភាពស្លឹកឈើមានជំងឺបន្ថែម សម្រាប់យកទៅបង្ហាត់ម៉ូដែល AI ឱ្យកាន់តែឆ្លាត ពេលដែលខ្វះទិន្នន័យពិត។ ដូចជាសិស្សពីរនាក់ ម្នាក់ខំគូររូបក្លែងក្លាយឱ្យដូចពិត ហើយម្នាក់ទៀតខំចាប់កំហុស ទាល់តែរូបនោះមើលទៅដូចពិតបេះបិទ។
Precision agriculture ជាការធ្វើកសិកម្មដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាទំនើប ទិន្នន័យធំ និង AI ដើម្បីវាស់វែង និងគ្រប់គ្រងដំណាំឱ្យបានច្បាស់លាស់បំផុត (ឧទាហរណ៍៖ ការបាញ់ថ្នាំតែត្រង់ដើមដែលមានជំងឺ) ដើម្បីសន្សំសំចៃធនធាន កាត់បន្ថយជាតិគីមី និងបង្កើនទិន្នផល។ ដូចជាការបាញ់ស៊ីបចំគោលដៅ ជំនួសឱ្យការបាញ់រះចោលដែលខាតទាំងគ្រាប់ និងខាតទាំងពេល។
Support Vector Machines (SVMs) ជាក្បួនអាល់កូរីតនៃការសិក្សារបស់ម៉ាស៊ីន (Machine Learning) ដែលព្យាយាមរកខ្សែបន្ទាត់ ឬប្លង់ដ៏ល្អបំផុត ដើម្បីខណ្ឌចែកទិន្នន័យជាក្រុមផ្សេងៗគ្នា (ឧទាហរណ៍៖ បែងចែករវាងស្លឹកឈើមានជំងឺ និងស្លឹកឈើជាសះស្បើយ) ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈពិសេសរបស់វា។ ដូចជាការគូសបន្ទាត់ព្រំដែនដ៏ច្បាស់មួយ ដើម្បីបំបែកផ្លែប៉ោមល្អ និងផ្លែប៉ោមស្អុយដាក់ជាពីរគំនរផ្សេងគ្នា។
Internet of Things (IoT) ជាបណ្តាញនៃឧបករណ៍រូបវន្ត (ដូចជា សេនស័រវាស់សំណើមដី កាមេរ៉ាក្នុងចម្ការ ម៉ាស៊ីនបូមទឹក) ដែលភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកតាមរយៈអ៊ីនធឺណិត ដើម្បីប្រមូល វិភាគ និងផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យក្នុងពេលជាក់ស្តែង។ ដូចជាការភ្ជាប់ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ទាំងអស់នៅក្នុងផ្ទះទៅកាន់ទូរស័ព្ទដៃរបស់អ្នក ដើម្បីឱ្យអ្នកអាចបញ្ជា និងតាមដានវាបានពីចម្ងាយគ្រប់ពេលវេលា។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖