Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11100
Tipo: | Dissertação |
Título: | Dados hiperspectrais e aprendizado de máquina na avaliação do crescimento e qualidade de mudas de eucalipto |
Autor(es): | Francisco ailton rodrigues ferreira |
Primeiro orientador: | Gileno Brito de Azevedo |
Resumo: | RESUMO: A combinação de aprendizado de máquina com dados hiperespectrais pode apresentar um avanço significativo na obtenção das variáveis morfológicas e de qualidade das mudas florestais, o que representa uma abordagem inovadora e eficiente, superando as limitações dos métodos tradicionais. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia dos algoritmos de aprendizado de máquina associado a dados hiperespectrais na predição de variáves morfológicas e a qualidade das mudas de Eucalyptus deglupta Blume. Em 90 mudas foram mensuradas: variáveis espectrais (350 a 2500 nm), com auxílio do sensor hiperespectral espectrorradiômetro; e variáveis morfológicas como altura, diâmetro, massas secas e relações entre essas variáveis. Para estimar as variáveis morfológicas foram treinados algoritmos de aprendizado de máquina: redes neurais artificiais (ANN), árvore de decisão (DT), regressão linear (LR), algoritmo M5P e floresta aleatória (RF). No treinamento foram avaliados duas combinações de inputs: toda faixa espectral fornecida pelo sensor (WL) e agrupado em 24 bandas espectrais (SB). Foi adotado o procedimento de validação cruzada, com k-fold igual a 10. Nas avaliações do desempenho dos algoritimos de predição testados foram utilizadas as métricas de coeficiente de correlação, erro absoluto médio e raiz quadrada do erro médio. A combinação de algoritmos de aprendizado de máquina com dados hiperespetrais se mostrou eficiente para a predição de variáveis morfológicas e de qualidade de mudas de Eucalyptus deglupta. O desempenho dos algoritmos de aprendizado de máquina depende do input utilizado e vice-versa. O algoritmo SVM, utilizando como input WL como variáveis de entrada, foi o mais eficiente na predição das variáveis. |
Abstract: | ABSTRACT: The combination of machine learning with hyperspectral data can represent a significant advancement in obtaining morphological and quality variables of forest seedlings, providing an innovative and efficient approach that surpasses the limitations of traditional methods. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effectiveness of machine learning algorithms combined with hyperspectral data in predicting morphological variables and the quality of Eucalyptus deglupta Blume seedlings. In 90 seedlings, the following were measured: spectral variables (350 to 2500 nm), using a hyperspectral spectroradiometer sensor; and morphological variables such as height, diameter, dry masses, and relationships between these variables. To estimate the morphological variables, machine learning algorithms were trained: artificial neural networks (ANN), decision tree (DT), linear regression (LR), M5P algorithm, and random forest (RF). Two input combinations were evaluated in the training: the entire spectral range provided by the sensor (WL) and grouped into 24 spectral bands (SB). A cross-validation procedure was adopted, with k-fold equal to 10. To assess the performance of the tested prediction algorithms, metrics such as correlation coefficient, mean absolute error, and root mean square error were used. The combination of machine learning algorithms with hyperspectral data proved to be efficient in predicting morphological variables and the quality of Eucalyptus deglupta seedlings. The performance of machine learning algorithms depends on the input used and vice-versa. The SVM algorithm, using WL as input variables, was the most efficient in predicting the variables. |
Palavras-chave: | Eucalyptus deglupta, Inteligência artificial, Sensoriamento remoto, Silvicultura, Viveiros florestais |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11100 |
Data do documento: | 2024 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Agronomia (Campus de Chapadão do Sul) |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|
Dissertação_Francisco Ailton Rodrigues Ferreira.pdf | 668,19 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.