تخطَّ إلى المحتوى
نافيرا تك NAVERA TECH
  1. KFS × Navera
  2. IoT & AI for Smart Agriculture
  3. السيشن 16
16/ 22 الأسبوع 7-8 · تحليل البيانات وتعلم الآلة 3 ساعات

تطبيق نموذج متقدم + التفسير الزراعي

Advanced Model Application + Agricultural Interpretation

نموذج تصنيف يقرر: هل يحتاج الحقل ري خلال 24 ساعة؟ نتعامل مع البيانات غير المتوازنة، نقيّم بـ Precision و Recall و F1 ومصفوفة الالتباس، نتحقق بـ Cross-validation زمني، نكشف الإفراط في التعلم، ونفسر قرارات النموذج زراعياً بأهمية الميزات — ثم نختار عتبة القرار بمنطق تكلفة الماء مقابل الإجهاد المائي.

Overview

نظرة عامة على السيشن

بنهاية السيشن ستكون قادراً على

  • تتعامل مع Imbalanced classes (14.5% فقط «ري») بـ class_weight ومقاييس مناسبة.
  • تقرأ Confusion matrix وتحسب Precision / Recall / F1 وتربطها بتكلفة زراعية.
  • تستخدم TimeSeriesSplit cross-validation وتكشف Overfitting بمقارنة التدريب والاختبار.
  • تفسر النموذج بـ Permutation importance (و SHAP اختيارياً) وتقيّم منطقيته زراعياً.
  • تختار عتبة القرار (Threshold) بناءً على تكلفة FN مقابل FP.

التطبيق في مزرعة الكلية

نموذج «هل نروي خلال 24 ساعة؟» لحقل الخضر، مقارنة بقاعدة المزارع البسيطة، ثم جلسة تفسير مع مشرف المزرعة: هل الميزات المهمة للنموذج منطقية زراعياً؟ وما العتبة المقبولة بين هدر الماء وخطر الإجهاد؟

المُخرج (Deliverable)

نموذج زراعي موثوق وقابل للتفسير (irrigation_model.joblib) يتفوق على القاعدة البسيطة، مع تقرير: مصفوفة الالتباس، Cross-validation، أهمية الميزات، والعتبة المختارة وتبريرها.

خطة السيشن (180 دقيقة)

  1. 0:00 مراجعة مراجعة: درس الـ Accuracy الخادعة من السيشن 15 10 د
  2. 0:10 شرح البيانات غير المتوازنة، Precision/Recall/F1، محاكي العتبة 25 د
  3. 0:35 شرح اختيار الميزات، Overfitting، Cross-validation الزمني، التفسير 25 د
  4. 1:00 استراحة استراحة 10 د
  5. 1:10 مشروع المشروع الجاهز: نموذج قرار الري s16 35 د
  6. 1:45 تطبيق مختبر إضافي: تصنيف الأرز (UCI) وتوصية المحصول (Kaggle) 30 د
  7. 2:15 ميداني جلسة التفسير الزراعي واختيار العتبة مع مشرف المزرعة 35 د
  8. 2:50 تقييم اختبار سريع + الواجب 10 د

الأدوات والمكونات

scikit-learnprojects/ai (s16 + s16b)UCI Rice datasetKaggle Crop Recommendation (اختياري)shap (اختياري)

قاموس المصطلحات (Glossary)

Imbalanced dataبيانات غير متوازنة

فئة نادرة (ري 14.5%) مقابل فئة غالبة.

Confusion matrixمصفوفة الالتباس

TP, FP, FN, TN — أين أصاب النموذج وأين أخطأ.

Precisionالدقة الإيجابية

من كل مرات «اروِ» كم كانت صحيحة؟ (تقل مع هدر الماء).

Recallالاستدعاء

من كل مرات الحاجة الفعلية كم اكتشفنا؟ (تقل مع الإجهاد المائي).

F1-scoreمقياس F1

متوسط توافقي للـ Precision والـ Recall.

class_weightوزن الفئات

جعل خطأ الفئة النادرة أغلى أثناء التدريب.

Cross-validationالتحقق المتقاطع

تقييم على عدة تقسيمات للتأكد من ثبات الأداء.

TimeSeriesSplitتقسيم زمني متتابع

كل طية تتدرب على الماضي وتختبر على ما بعده.

Feature selectionاختيار الميزات

إبقاء الميزات المفيدة وحذف الضارة أو المسربة.

Permutation importanceأهمية التبديل

كم يسوء الأداء إذا خلطنا عموداً عشوائياً؟

SHAPقيم شابلي

تفسير مساهمة كل ميزة في قرار واحد بعينه.

Decision thresholdعتبة القرار

احتمال ≥ العتبة ⇒ «اروِ» (الافتراضي 0.5).