Original Title: The Impact of Data Analytics Based on Internet of Things, Edge Computing, and Artificial Intelligence on Energy Efficiency in Smart Environment
Source: doi.org/10.3390/app16010225
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ឥទ្ធិពលនៃការវិភាគទិន្នន័យផ្អែកលើអ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ (IoT) កុំព្យូទ័រជាយ (Edge Computing) និងបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ទៅលើប្រសិទ្ធភាពថាមពលក្នុងបរិស្ថានឆ្លាតវៃ

ចំណងជើងដើម៖ The Impact of Data Analytics Based on Internet of Things, Edge Computing, and Artificial Intelligence on Energy Efficiency in Smart Environment

អ្នកនិពន្ធ៖ Izabela Rojek (Kazimierz Wielki University), Piotr Prokopowicz (Kazimierz Wielki University), Maciej Piechowiak (Kazimierz Wielki University), Piotr Kotlarz (Kazimierz Wielki University), Nataša Náprstková (Jan Evangelista Purkyně University), Dariusz Mikołajewski (Kazimierz Wielki University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2025, Applied Sciences (MDPI)

វិស័យសិក្សា៖ Computer Science and Energy Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះរំលេចពីបញ្ហា និងសក្តានុពលនៃការរួមបញ្ចូលការវិភាគទិន្នន័យ IoT, Edge Computing និងបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពលនិងនិរន្តរភាពនៅក្នុងបរិស្ថានឆ្លាតវៃ ដូចជាទីក្រុង រោងចក្រ និងផ្ទះឆ្លាតវៃ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះធ្វើការវិភាគតាមបែបគន្ថនិទ្ទេស (Bibliometric Analysis) និងការពិនិត្យឡើងវិញជាប្រព័ន្ធដោយផ្នែក (Partial Systematic Review) ដោយប្រមូលនិងវាយតម្លៃអត្ថបទស្រាវជ្រាវពីទិន្នន័យធំៗចំនួនបួនក្នុងចន្លោះឆ្នាំ ២០១៦ ដល់ ២០២៥។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Convolutional Neural Network (CNN)
បណ្ដាញសរសៃប្រសាទសិប្បនិម្មិត (Convolutional Neural Network) សម្រាប់ចំណាត់ថ្នាក់រូបភាព
មានសមត្ថភាពខ្ពស់ក្នុងការរៀន និងទាញយកលក្ខណៈពិសេសពីរូបភាពដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ផ្តល់ភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់សម្រាប់ទិន្នន័យរូបភាពស្មុគស្មាញ។ ទាមទារទិន្នន័យច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់សម្រាប់ការហ្វឹកហាត់ និងត្រូវការកម្លាំងម៉ាស៊ីនកុំព្យូទ័រ (GPU) ខ្លាំង។ ទទួលបានភាពត្រឹមត្រូវ (Accuracy) ខ្ពស់រហូតដល់ ៩៥% លើការធ្វើតេស្ត។
Support Vector Machine (SVM)
ម៉ាស៊ីនវ៉ិចទ័រគាំទ្រ (Support Vector Machine) ជាវិធីសាស្ត្ររៀនម៉ាស៊ីនបែបបុរាណ
ដំណើរការបានយ៉ាងល្អលើទិន្នន័យដែលមានទំហំតូច និងស៊ីធនធានកុំព្យូទ័រតិចតួច។ ត្រូវការការទាញយកលក្ខណៈពិសេសពីរូបភាពដោយផ្ទាល់ដៃ (Manual feature extraction) ដែលចំណាយពេលយូរ និងងាយមានកំហុស។ ទទួលបានភាពត្រឹមត្រូវត្រឹមតែ ៨២% ប៉ុណ្ណោះ ដែលទាបជាងម៉ូដែល Deep Learning។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តវិធីសាស្ត្រនេះទាមទារនូវធនធានកុំព្យូទ័រកម្រិតខ្ពស់ និងទិន្នន័យជាក់លាក់ដែលត្រូវចំណាយកម្លាំងពលកម្មច្រើន។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះទំនងជាប្រើប្រាស់សំណុំទិន្នន័យពីបរទេស ដែលមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ និងប្រភេទកសិកម្មខុសពីប្រទេសកម្ពុជា។ នេះជាបញ្ហាធំមួយ ដោយសារតែម៉ូដែលនេះអាចនឹងមិនស្គាល់ជំងឺ ឬបញ្ហាជាក់លាក់ដែលកើតឡើងលើដំណាំក្នុងស្រុករបស់យើង។ ការបំពាក់ម៉ូដែលនេះដោយផ្ទាល់ដោយមិនបានហ្វឹកហាត់ជាមួយទិន្នន័យក្នុងស្រុក អាចបណ្តាលឱ្យមានការទស្សន៍ទាយខុសឆ្គង។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រវិភាគរូបភាពដោយប្រើ AI នេះមានសក្តានុពល និងសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍវិស័យកសិកម្មឆ្លាតវៃនៅកម្ពុជា។

ជារួម បច្ចេកវិទ្យានេះអាចផ្លាស់ប្តូរវិធីសាស្ត្រគ្រប់គ្រងដំណាំនៅកម្ពុជា ឱ្យកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព និងចំណាយតិច តាមរយៈការធ្វើកសិកម្មបែបទំនើប។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃទិន្នន័យ និងកូដ: និស្សិតត្រូវចាប់ផ្តើមរៀនភាសាសរសេរកូដ Python រួមជាមួយបណ្ណាល័យមូលដ្ឋានដូចជា NumPy និង OpenCV សម្រាប់ការរៀបចំ និងសម្អាតរូបភាព។
  2. ប្រមូល និងរៀបចំទិន្នន័យក្នុងស្រុក: ចុះទៅប្រមូលទិន្នន័យរូបភាពផ្ទាល់នៅតាមខេត្តកសិកម្ម ហើយប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ RoboflowLabelImg ដើម្បីគូសចំណាំ (Annotation) រូបភាពទាំងនោះ។
  3. ហ្វឹកហាត់ម៉ូដែលបញ្ញាសិប្បនិម្មិត: ប្រើប្រាស់ Google Colab ដើម្បីទទួលបាន GPU ឥតគិតថ្លៃ និងចាប់ផ្តើមសរសេរកូដបង្កើតម៉ូដែលដោយប្រើប្រាស់ TensorFlowPyTorch
  4. វាយតម្លៃ និងកែលម្អម៉ូដែល: ធ្វើតេស្តម៉ូដែលជាមួយរូបភាពថ្មីៗដែលវាមិនធ្លាប់បានរៀន រួចប្រើប្រាស់ Scikit-learn ដើម្បីគណនា Confusion Matrix និងរង្វាស់ភាពត្រឹមត្រូវ (Accuracy metrics)។
  5. អភិវឌ្ឍជាកម្មវិធីទូរស័ព្ទ (Mobile Application): បំប្លែងម៉ូដែលទៅជា TensorFlow Lite ហើយប្រើប្រាស់ Flutter សម្រាប់បង្កើតកម្មវិធីទូរស័ព្ទ ដែលកសិករខ្មែរអាចប្រើប្រាស់បានដោយងាយស្រួល។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Convolutional Neural Network (CNN) វាជាប្រភេទនៃបណ្ដាញសរសៃប្រសាទសិប្បនិម្មិតដែលត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងពិសេសសម្រាប់វិភាគ និងសម្គាល់លំនាំនៅក្នុងទិន្នន័យជារូបភាព តាមរយៈការប្រើប្រាស់តម្រង (Filters) ដើម្បីចាប់យកលក្ខណៈផ្សេងៗដូចជា គែម ពណ៌ និងរូបរាងនៃរូបភាព។ ដូចជាភ្នែក និងខួរក្បាលរបស់មនុស្សដែលចេះសង្កេត និងបែងចែកចំណុចពិសេសៗនៃវត្ថុមួយ ដើម្បីដឹងថាវត្ថុនោះជារបស់អ្វី។
Feature Extraction វាជាដំណើរការនៃការទាញយកចំណុចសំខាន់ៗ ឬលក្ខណៈពិសេសៗចេញពីទិន្នន័យឆៅ (ដូចជារូបភាពដំណាំ) ដើម្បីបំប្លែងទិន្នន័យស្មុគស្មាញទាំងនោះទៅជាទម្រង់សាមញ្ញដែលកុំព្យូទ័រងាយស្រួលយល់ និងធ្វើការវិភាគបន្ត។ ដូចជាការចំណាំតែស្លាកស្នាម ឬទម្រង់មុខរបស់នរណាម្នាក់ ដើម្បីចំណាំគេ ជំនួសឱ្យការចងចាំគ្រប់សរសៃសក់របស់គេ។
Support Vector Machine (SVM) គឺជាក្បួនដោះស្រាយផ្នែករៀនម៉ាស៊ីន (Machine Learning Algorithm) ដែលមានតួនាទីស្វែងរកបន្ទាត់ ឬប្លង់ព្រំដែនគណិតវិទ្យាដ៏ល្អបំផុត ដើម្បីបែងចែកទិន្នន័យទៅជាក្រុម ឬប្រភេទផ្សេងៗគ្នាយ៉ាងច្បាស់លាស់។ ដូចជាការគូសបន្ទាត់នៅលើដី ដើម្បីបែងចែកក្រុមសិស្សពាក់អាវក្រហម និងអាវខៀវឱ្យឈរនៅម្ខាងម្នាក់ដាច់ពីគ្នា។
Data Augmentation បច្ចេកទេសបង្កើតទិន្នន័យហ្វឹកហាត់ថ្មីៗបន្ថែមពីទិន្នន័យដើមដែលមានស្រាប់ តាមរយៈការបង្វិល បង្រួម ពង្រីក ឬប្តូរពន្លឺរូបភាព ដើម្បីឱ្យម៉ូដែលរៀនបានកាន់តែច្រើនជម្រើស និងឆ្លាតជាងមុន។ ដូចជាការឱ្យសិស្សម្នាក់មើលរូបឆ្កែពីជ្រុងផ្សេងៗគ្នា (ពីមុខ ពីចំហៀង ផ្កាប់ចុះ) ដើម្បីឱ្យគេប្រាកដចិត្តថាវាជាសត្វឆ្កែទោះបីជាមើលពីជ្រុងណាក៏ដោយ។
Overfitting ជាស្ថានភាពអវិជ្ជមានមួយដែលម៉ូដែលបញ្ញាសិប្បនិម្មិតបានរៀន និងទន្ទេញចាំទិន្នន័យហ្វឹកហាត់ច្បាស់ហួសហេតុពេក រហូតដល់វាបាត់បង់សមត្ថភាពក្នុងការទស្សន៍ទាយភាពត្រឹមត្រូវលើទិន្នន័យថ្មីៗដែលវាមិនធ្លាប់ជួបពីមុនមក។ ដូចជាសិស្សដែលទន្ទេញចាំចម្លើយលំហាត់ក្នុងសៀវភៅសម្រាប់ប្រឡង ប៉ុន្តែមិនចេះធ្វើលំហាត់ថ្មីដែលគ្រូគ្រាន់តែប្តូរលេខតួអក្សរ។
Confusion Matrix វាជាតារាងគណិតវិទ្យាដែលប្រើសម្រាប់វាយតម្លៃសមត្ថភាពរបស់ម៉ូដែល ដោយបង្ហាញលម្អិតពីចំនួនដងដែលវាទស្សន៍ទាយត្រូវ និងចំនួនដងដែលវាទស្សន៍ទាយខុស (ឧទាហរណ៍ ច្រឡំពីរូបភាពស្លឹកមានជំងឺ ទៅជាស្លឹកធម្មតា)។ ដូចជាតារាងពិន្ទុដែលបង្ហាញថា សិស្សឆ្លើយត្រូវប៉ុន្មានសំណួរ ហើយឆ្លើយខុសធ្លាក់លើសំណួរណាខ្លះឱ្យប្រាកដ។
Epoch វាគឺជាវដ្តពេញលេញមួយដង ដែលម៉ូដែលបញ្ញាសិប្បនិម្មិតបានអាន រៀន និងវិភាគលើសំណុំទិន្នន័យហ្វឹកហាត់ទាំងមូលចាប់ពីទិន្នន័យដំបូងរហូតដល់ទិន្នន័យចុងក្រោយ។ ដូចជាការអានសៀវភៅមេរៀនមួយក្បាលចប់មួយចប់ពេញ មុនពេលចាប់ផ្តើមអានសាជាថ្មីម្តងទៀតដើម្បីឱ្យកាន់តែចងចាំ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖