Computational intelligence image processing for precision farming on-site nitrogen analysis in plants

PhD ThesisNitrogen is one of the macronutrients which is essentially required by plants. To support the precision farming, it is important to analyse nitrogen status in plants in order to prevent excessive fertilisation as well as to reduce production costs. Image-based analysis has been widely utilised to estimate nitrogen content in plants. Such research, however, is commonly conducted in a controlled environment with artificial lighting systems. This thesis proposes three novel computational intelligence systems to evaluate nitrogen status in wheat plants by analysing plant images captured on field and are subject to variation in lighting conditions. In the first proposed method, a fusion of regularised neural networks (NN) has been employed to normalise plant images based on the RGB colour of the 24-patch Macbeth colour checker. The colour normalisation results are then optimised using genetic algorithm (GA). The regularised neural network has also been effectively utilised to distinguish wheat leaves from other unwanted parts. This method gives improved results compared to the Otsu algorithm. Furthermore, several neural networks with different number of hidden layer nodes are combined using committee machines and optimised by GA to estimate nitrogen content. In the second proposed method, the utilisation of regularised NN has been replaced by deep sparse extreme learning machine (DSELM). In general the utilisation of DSELM in the three research steps is as effective as that of the developed regularised NN as proposed in the first method. However, the learning speed of DSELM is extremely faster than the regularised NN and the standard backpropagation multilayer perceptron (MLP). In the third proposed method, a novel approach has been developed to fine tune the colour normalisation based on the nutrient estimation errors and analyse the effect of genetic algorithm based global optimisation on the nitrogen estimation results. In this method, an ensemble of deep learning MLP (DL-MLP) has been employed in the three research steps, i.e. colour normalisation, image segmentation and nitrogen estimation. The performance of the three proposed methods has been compared with the intrusive SPAD meter and the results show that all the proposed methods are superior to the SPAD based estimation. The nutrient estimation errors of the proposed methods are less than 3%, while the error using the renowned SPAD meter method is 8.48%. As a comparison, nitrogen prediction using other methods, i.e. Kawashima greenness index () and PCA-based greenness index () are also calculated. The prediction errors by means of and methods are 9.84% and 9.20%, respectively.Indonesia Ministry of Research, Technology and Higher Education and Jenderal Soedirman Univerist

PERBAIKAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM JAMINAN HALAL PADA UMKM GROPAK DI DESA WLAHAR WETAN, KALIBAGOR, BANYUMAS

"Oelah Tela Geropak" is one of the MSMEs that processes cassava into Geropak in Wlahar Wetan village, Kalibagor District, Banyumas. The problems faced are that production equipment, especially grinders, are still limited in capacity, the cleanliness of production equipment and facilities is not maintained, they do not have labels for packaging and the packaging is still as is, they do not have a P-IRT certificate and they do not have a halal certificate. The objectives of this PKM Science and Technology activity are as follows. 1) Improving the quality and quantity of MSME production "Oelah Tela Geropak. 2) Accompanying the preparation of the Halal Guarantee System so as to obtain a halal certificate. Activity methods include training, practice and mentoring. Activities include: 1) Increasing the capacity of geropak grinding machines to increase production quantity; 2) Assistance with label design for packaging and making smaller packages; 3) Assistance in processing P-IRT certificates and 4) Assistance in preparing Halal Guarantee System Documents (SJH) and processing halal certificates. The activities that have been carried out have resulted in several Geropak MSMEs being assisted to register for halal certificates, and 6 of the halal certificates have been issued. Problems in terms of process sanitation are also overcome by making para-paras for the drying process so that the carts are kept clean. In terms of production capacity, production time is saved by 300 percent with the help of a cassava grinding machine

PELATIHAN DALAM UPAYA PENINGKATAN PENGETAHUAN DAN KETRAMPILAN DIGITAL MARKETING BAGI UMKM DI PURBALINGGA

Abstrak: Salah satu permasalahan yang dihadapi Usaha Mikro, Kecil dan Menengah (UMKM) di Kabupaten Purbalingga adalah keterbatasan penguasaan teknologi pemasaran secara digital. Tujuan kegiatan pengabdian kepada masyarakat adalah untuk meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan para pelaku UMKM di Kabupaten Purbalingga dalam menggunakan teknologi pemasaran menggunakan media digital. Metode yang digunakan dalam identifikasi penggunaan media pemasaran adalah dengan observasi, ceramah, diskusi dan pelatihan. Kegiatan diikuti oleh 22 orang, meliputi pelaku UMKM, tim pengabdi Universitas Jenderal Soedirman (Unsoed) Purwokerto, narasumber dari Pusat Layanan Usaha Terpadu (PLUT). Hasil observasi menunjukkan UMKM dalam menjalankan usahanya sebagian besar masih dilakukan secara offline dan menggunakan media digital standar dalam HP yaitu facebook, WhatsApp dan Instagram. Peserta yang telah mengenal dan menggunakan fitur bisnis baru 15%. Media digital fitur bisnis yang diperkenalkan meliputi fanspage, Google My business, WA bisnis, dan IG bisnis. Peserta juga dilatih membuat foto produk menggunakan sarana dan perlengkapan yang sederhana namun menghasilkan foto yang layak untuk ditampilkan pada akun bisnis. Hasil kegiatan menunjukkan melalui kegiatan alih teknologi terjadi peningkatan pengetahuan dan ketrampilan peserta dalam menggunakan media digital untuk memasarkan produk. Semua peserta telah mampu membuat akun bisnis serta mempraktekan cara membuat foto produk yang menarik. Abstract: One of the issues that Micro, Small and Medium Enterprises (MSMEs) in Purbalingga Regency has is a lack of understanding of digital marketing technology. The purpose of this community service activity is increasing knowledge and skills in using marketing technology using digital media for partners. The method used is observation, lecture, discussion and training. The activity was attended by 22 people including MSME, Lecturers of Jenderal Soedirman University (Unsoed) Purwokerto, and the Integrated Business Service Center (PLUT). Observation results show that MSMEs in running their business are mostly still done offline, using standard digital media (Facebook, WhatsApp and Instagram). 15% of participants who have known and used new business features. Digital media for business features introduced to the trainees included a fans page, Google My business, business WA, and business IG. Participants were also trained to make product photos using simple tools but to produce decent photos. The results of the activity show that through technology transfer activities there is an increase in participants' knowledge and skills in using digital media to market products. All participants have been able to create a business account and practice how to make attractive product photos

Metode Pembuatan Guludan Secara Mekanis denganTenaga Penggerak Traktor Dua Roda untuk Budidaya Tanaman Sayuran

The objective of this study was to determine the best tillage method for making planting beds forvegetables cultivation using a two-wheel type tractor. Five tillage methods using a two-wheel type tractorwith its equipments were tested and evaluated in this study. The methods which were tested were: 1)plowing using a reversible type plow, followed by ridging using a ridger and finished by harrowing using arotary tiller (B-F-G 1 method) ; 2) plowing, followed by harrowing and finished by ridging (B-G-F method);3) plowing, followed by harrowing followed by ridging and finished by 2nd harrowing (B-G-F-G method); 4)plowing, followed by 40 cm width of harrowing and finished by ridging (B-G-F 2 method); and 5) plowing,followed by 40 cm width of harrowing and finished by ridging with 40 cm tractor wheel-base (B-G-F 3method). The experiments were conducted on several plots of dry land. The results of the experimentsshowed that the B-G-F 3 method produced the best planting bed form, an appropriate bed size and abetter soil condition for vegetables cultivation. The field capacity of this method was 74 m2/hour and wasthe highest capacity among the five methods.Keywords: planting bed, two wheel tractor, tillage, vegetable cultivationDiterima: 9 Desember 2008; Disetujui: 20 Maret 200

Rancang Bangun Mesin Penyiangan Gulma AUTOSET (Automatic Weeds Contoller)

Penyiangan gulma saat ini masih dilakukan dengan cara konvensional, yaitu dengan mencabut gulma secara manual. Namun, kegiatan ini kurang efektif karena cakupan lahan pertanian yang luas maka membutuhkan waktu yang lama, tenaga kerja yang banyak, dan beresiko terhadap kesehatan. Serta hasil menyiang gulma pun tidak terlalu bersih karena mencabut tidak sampai akar. Apalagi jika sedang musim hujan perkembangan gulma semakin cepat, sehingga risiko penurunan produktivitas tanaman lebih besar. Diperlukan adanya solusi penerapan teknologi yang tepat guna dan dapat membantu proses penyiangan gulma secara efektif dan efisien. Oleh karena itu, pelaksana program memiliki gagasan untuk membuat AUTOSET, yakni alat pengendalian gulma yang mampu dioperasikan pada lahan kering serta otomatis memasukan rontokan gulma yang telah tercabut oleh mata pisau modifikasi kedalam tas penampung gulma yang tersedia. Tujuan adanya alat ini adalah untuk menciptakan teknologi pengontrol gulma otomastis berbasis panel surya yang bisa menghemat pekerjaan dan ramah lingkungan

RISET PASAR PUPUK KASGOT

Pupuk Kasgot merupakan pupuk organik berasal dari budidaya maggot Black Soldier Fly (BSF) yang perlu dikembangkan dan dipasarkan kepada petani. Tahap awal pengembangan pasar pupuk Kasgot melalui riset pasar sebagaimana dalam tujuan penelitian, yakni menentukan target pasar, mengetahui sikap petani dan informasi pasar, serta potensi pasar pupuk Kasgot. Metode analisis deskriptif digunakan dengan pengumpulan data menggunakan pendekatan kualitatif melalui observasi dan wawancara. Data riset pasar dikumpulkan melalui kuesioner, dengan uji validitas dan uji realibilitas. Data dianalisis menggunakan lembar kerja sebagai alat untuk merepresentasikan apa yang ingin diketahui dan diteliti. Hasil analisis lembar kerja dapat disimpulkan bahwa target pasar pupuk Kasgot yakni petani usia produktif, luas lahan kurang dari 5.000 meter persegi, status lahan milik sendiri, jenis lahan merupakan lahan basah dengan komoditas yang ditanam yakni padi dan hortikultura. Dalam aspek sikap, pemahaman petani terhadap pupuk Kasgot tergolong rendah, namun setelah adanya sosialisasi, aspek perasaan dan kecenderungan bertindak petani untuk mencoba sangat besar. Pupuk Kasgot juga memiliki potensi pasar untuk dapat bersaing dengan pupuk organik lainnya. Salah satu strategi pemasarannya berupa sosialisasi dan pengenalan kepada petani melalui pertemuan kelompok tani dan dipraktekan pada lahan percontohan (demplot).Pupuk Kasgot merupakan pupuk organik yang perlu dikembangkan dan dipasarkan kepada petani sebagai pupuk yang tepat dalam budidaya tanaman. Tahap awal pengembangan pasar pupuk ini melalui riset pasar sebagaimana dalam tujuan penelitian, yakni mendapatkan hasil analisis dan interpretasi data guna mentukan target pasar, mengetahui sikap dan informasi pasar, serta potensi pasar pupuk organik Kasgot. Metode analisis deskriptif digunakan dalam penelitian ini, dengan pengumpulan data menggunakan pendekatan kualitatif melalui observasi dan wawancara. Data riset pasar dikumpulkan dengan menyebar kuesioner, dengan uji validitas melihat koefisien korelasi Pearson dan uji realibilitas menggunakan metode Cronbach Alpha.  Selanjutnya data yang terkumpul dianalisis menggunakan beberapa lembar kerja penilaian sebagai alat untuk merepresentasikan apa yang ingin diketahui dan diteliti. Dari hasil analisis lembar kerja dapat disimpulkan bahwa target pasar pupuk Kasgot yakni petani yang memiliki usia produktif, memiliki luas lahan kurang dari 5.000 meter persegi, status kepemilikan lahan berupa lahan sendiri maupun lahan sewa, jenis lahan yang diusahakan sebagian besar merupakan lahan basah dengan komoditas yang ditanam yakni padi, bawang merah dan jagung.  Dalam aspek sikap petani, pemahaman petani terhadap pupuk jenis organik tergolong sangat rendah, namun setelah adanya sosialisasi, aspek perasaan petani dan kecenderungan petani untuk mencoba sangat besar. Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan juga dapat disimpulkan bahwa pupuk organik Kasgot memiliki peluang dan potensi pasar untuk dapat bersaing dengan pupuk-pupuk kompetitor yang sudah ada di pasaran. Dimana salah satu strategi pemasarannya berupa sosialisasi dan pengenalan kepada petani, misalkan dengan proses pendampingan petani dalam penggunaan pupuk Kasgot melalui pertemuan kelompok tani dan dapat dipraktekan menggunakan lahan percontohan