Sistema de diagnóstico automático de enfermedades foliares en mango (Mangifera indica L.) basado en MobileNetV2

Abstract

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El cultivo del mango (Mangifera indica L.) es vulnerable a múltiples enfermedades foliares que impactan severamente su productividad, por lo cual la identificación temprana es fundamental para mitigar pérdidas económicas. El objetivo de esta investigación fue entrenar y evaluar un modelo de clasificación de enfermedades foliares en mango basado en la arquitectura MobileNetV2 mediante aprendizaje por transferencia. Se utilizó un conjunto de datos de 4000 imágenes con una partición estratificada del 70 % para entrenamiento, 15 % para validación y 15 % para prueba independiente (n= 600). Se implementó una estrategia de entrenamiento en dos fases en Python (TensorFlow/Keras) y el rendimiento se evaluó mediante métricas multidimensionales como el coeficiente Kappa de Cohen, MCC, curvas ROC y un análisis de confianza de las predicciones. El modelo demostró una alta capacidad de generalización en el conjunto de prueba independiente, alcanzando una exactitud del 87.67 %, un Kappa de 0.859 y un MCC de 0.862. El análisis ROC reveló un AUC micro-promedio de 0.9926. Además, se identificó que la principal dificultad diagnóstica reside en la distinción de síntomas incipientes de Gall Midge frente a hojas sanas (error del 22.67 %). Los resultados confirman que el análisis de confianza (media= 0.855 en aciertos vs media= 0.580 en errores) permite establecer umbrales de seguridad diagnóstica. Se concluye que MobileNetV2 ofrece un equilibrio óptimo entre eficiencia computacional y fiabilidad, lo que representa una solución viable para el monitoreo fitosanitario en agricultura de precisión.