การตรวจสอบรูปภาพโดยการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อระบุการมีอยู่ของแบคทีเรีย Pseudomonas aeruginosa ในดินและน้ำเพื่อป้องกันการเกิดโรคในพืชและสัตว์
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
เจ้าใจ เหล่าลุมพุก, ปุณณภพ ชื่อดำรงรักษ์, กฤตวีร์ ชัยประเสริฐสุด
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนศานต์ นิลสุ, คเณศ สุเมธพิพัธน์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
แบคทีเรีย Pseudomonas aeruginosa ในดินและน้ำสามารถก่อให้เกิดโรคในพืช สัตว์และมนุษย์ โดยเฉพาะโรคที่เกิดในพืชและสัตว์ ส่งผลในเกิดความเสียหายทางด้านผลผลิตให้แก่เกษตรกร และเนื่องจากในปัจจุบันการวิเคราะห์รูปภาพของการเรียนรู้เชิงลึกถูกใช้อย่างแพร่หลายซึ่งเป็นกระบวนการที่จำลองการวิเคราะห์และการประมวลผลจากสมองมนุษย์โดยอัลกอลิทึมที่ใช้การเรียนรู้เชิงลึกแบบโครงข่ายประสาทแบบสังวัตนาการ (CNN) เป็นโครงสร้างโครงข่ายประสาท (Neural Network) แบบพิเศษที่สามารถจำแนกรูปภาพได้ดีกว่าโครงสร้างแบบทั่วไป[1] โครงงานนี้มีจึงวัตถุประสงค์ในการพัฒนาระบบการเรียนรู้เชิงลึก (Deep learning) เพื่อระบุการมีอยู่ของแบคทีเรีย P. aeruginosa จากตัวอย่างดินและน้ำ โดยใช้อัลกอริทึม CNN โครงการนี้ดำเนินการด้วยขั้นตอนการเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย โดยเก็บรวบรวมจากตัวอย่างเชื้อที่มีอยู่และพื้นที่เสี่ยง จากนั้นทำการเพาะเชื้อเพื่อเก็บรูปภาพโคโลนี โดยจะแบ่งชุดข้อมูลการเก็บภาพออกเป็น 2 กลุ่มคือ 1. กลุ่มสำหรับการใช้ในการเทรนโมเดล 2. กลุ่มสำหรับกา์รทดสอบโมเดล รูปโคโลนีของแบคทีเรียที่ใช้จะถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ 1. รูปโคโลนีชนิดของ P. aeruginosa, B.subtilis และ E.coli เพื่อให้ตัวโมเดลสามารถเรียนรู้ลักษณะพิเศษของแบคทีเรีย P. aeruginosa และลักษณะพิเศษที่แตกต่างจากแบคทีเรียอีก 2 ชนิด 2. รูปโคโลนีที่มีการปนกันของแบคทีเรียชนิดอื่น ๆ เพื่อฝึกให้ตัวโมเดลสามารถเสาะหาลักษณะพิเศษของแบคทีเรีย P. aeruginosa ในรูปที่มีโคโลนีผสมกัน จากนั้นนำรูปภาพโคโลนีของแบคทีเรียมาใช้ในการฝึกโมเดลและทดสอบความแม่นยำของโมเดล โดยโครงงานนี้มีความคาดหวังในการทำนายผลของโมเดลในการเรียนรู้เชิงลึก มีความแม่นยำในการทำนายผลมากกว่า 90% โครงงานนี้เป็นการสร้างแบบจำลองที่สามารถระบุโคโลนีของแบคทีเรีย P.aeruginosa ในตัวอย่างดินและน้ำอย่างแม่นยำและรวดเร็ว เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อและลดผลกระทบทางด้านผลผลิตของพืชและสัตว์