Classification system as diagnostic tool for the plant products

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Agriculture No 56 (Agricultural and Forest Engineering) 2010: 51–56
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. – SGGW, Agricult. 56, 2010)

Classification system as diagnostic tool for the plant products

MONIKA JANASZEK, JĘDRZEJ TRAJER
Department of Fundamental Engineering, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Abstract: Classification  methods and data mining tools are practically used wherever a separation of similar cases makes the problem. The application of classification  and data mining tools simplifi es analysis by ordering of data structure that contributes to understanding of their nature and structuring of knowledge encoded within. The paper presents an example of using these methods in the diagnostics of agricultural products, that must be subjected to ongoing assessments in the distribution process and further use because of their large variation. The analysis aimed at creation of a classification system of carrot, assisting the process of identifying the characteristics of roots and assessment of their quality. Cluster analysis, using self-organizing algorithm, enabled to separate four clusters of carrot varieties, signifi cantly different in terms of chemical composition. Model classification, carried out with support vector method, enabled to obtain a satisfactory result, but generated errors indicated that the characteristics of colour and the core share did not discriminate classes as well as the chemical composition features did.

Key words: diagnostics, classification,  quality, plant products.

Streszczenie: System klasyfikacji jako narzędzie diagnostyczne produktów roślinnych. Metody klasyfikacji i drążenia danych wykorzystywane są wszędzie tam, gdzie wyodrębnienie podobnych przypadków stanowi problem. Stosowanie narzędzi klasyfikacyjnych i Data Mining ułatwia analizę przez uporządkowanie struktury danych, co przyczynia się do zrozumienia ich istoty i usystematyzowania zakodowanej w nich wiedzy. W pracy przedstawiono przykład wykorzystania tych metod w diagnostyce produktów roślinnych, które ze względu na duże zróżnicowanie muszą podlegać ciągłym ocenom w procesie dystrybucji i dalszego ich wykorzystania. Celem analizy było stworzenie systemu klasyfikacji marchwi, wspomagającego proces identyfikacji cech korzeni i ich ocenę jakości. Analiza skupień, wykorzystująca algorytm samoorganizacji SOM, pozwoliła na wyodrębnienie czterech skupień odmian marchwi, istotnie różnych pod względem składu chemicznego. Klasyfikacja wzorcowa, przeprowadzona z zastosowaniem metody wektorów wspierających SVM pozwoliła na uzyskanie wyniku zadowalającego, jednak wygenerowane błędy wskazywały, że cechy charakteryzujące barwę i udział rdzenia nie różnicowały klas tak dokładnie jak cechy składu chemicznego.

Authors’ address:
Monika Janaszek, Jędrzej Trajer
Katedra Podstaw Inżynierii
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego
ul. Nowoursynowska 164
02-787 Warszawa
e-mail: monika_janaszek@sggw.pl
JANASZEK M., TRAJER J. Classification system as diagnostic tool for the plant products