Microalgae classification based on machine learning techniques

Herramienta gráfica para la caracterización de cultivos de microalgas basada en redes neuronales artificiales

“…Las especies empleadas para el desarrollo de los modelos en [15], y por tanto las que la herramienta será capaz de caracterizar son Chlorella vulgaris y Scenedesmus almeriensis. Se trata de dos de las especies más empleadas a nivel comercial, debido a su elevada tasa de crecimiento y su tolerancia a amplios rangos de pH, oxígeno disuelto y temperatura.…”

“…En cuanto a Scenedesmus almeriensis (Figura 2), se trata de una especie menos extendida pero muý util como fuente de luteína en ese mismoámbito [7,14]. Los modelos desarrollados en [15] emplean como entradas imágenes individuales de las células de las muestras o rasgos descriptivos de estas, por lo que la herramienta gráfica deberá recibir del usuario alguno de estos tipos de datos. En el trabajo citado estos fueron adquiridos mediante FlowCAM [1].…”

“…Todo el desarrollo de este trabajo ha sido realizado en MATLAB. Los modelos obtenidos en [15] fueron construidos y entrenados haciendo uso del "Deep Learning Toolbox " [12]. Este toolbox permite diseñar las estructuras de las redes neuronales capa por capa, establecer las opciones de entrenamiento, llevar este a cabo y, por supuesto, emplear las redes neuronales entrenadas para posteriores predicciones.…”

“…Para el problema de caracterización de la composición del cultivo, se han desarrollado modelos de red neuronal basados en datos de abosrción de luz o procesamiento de imágenes para identificación y clasificación de distintas especies [6,8,18]. En [15] se presentan dos modelos de red neuronal basados en imágenes de las células de las microalgas, así como en rasgos descriptivos de estas, en combinación con el dispositivo FlowCAM [1]. Ambos modelos fueron desarrollados haciendo uso de un gran volumen de datos, y validados con muestras mixtas, demostrando ser una herramienta bastanteútil para afrontar este problema.…”

“…Redes neuronales empleadasToda la herramienta está basada en los modelos de clasificación de cepas desarrollados y descritos en[15]. Ambos modelos están basados en redes neuronales artificiales, pero emplean como entradas distintos tipos de datos y presentan estructuras diferentes.…”