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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Aprendizado de Máquina Aplicado à Espectroscopia: Uma Abordagem Não Invasiva para Sexagem de Aves
Autor(es): ELISA PINHEIRO DE ALMEIDA
Primeiro orientador: BRUNO SPOLON MARANGONI
Resumo: Identificar o sexo da ave é de máxima importância para a comercialização, veterinários, criadores. Metodologias baseadas em DNA (ácido desoxirribonucleico) foram desenvolvidas. Contudo, por mais que forneça uma identificação altamente sensível, é um método que demanda tempo e muitas vezes laboratórios específicos. Nesse sentido, alguns trabalhos apresentam técnicas de espectroscopia associada a aprendizagem de máquina para uma análise mais precisa. Este trabalho apresenta análises de medidas espectroscópicas por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) associada a algoritmos de aprendizagem de máquina como técnica não invasiva para determinação do sexo de ave. Os espectros analisados foram da espécie Oryzoborus maximiliani (Bicudo) de 4000 - 600 〖cm〗^(-1). A metodologia envolveu a coleta de espectros de penas de pássaros, tratamento de dados pelo SNV (Standard Normal Variate), submetidos à Análise de Componentes principais (PCA) para reduzir e identificar variáveis significativas para passarem pelo algoritmo de aprendizado não supervisionado, sendo o K-means utilizado para selecionar as melhores componentes. A seleção de PC combinado ao método leave-one-out cross-validation (LOOCV) para os classificadores LDA (Linear Discriminant Analysis), SVM (Support Vector Machine) e KNN (K-Nearest Neighbors) mostrou resultados significativos e promissores, com destaque para o SVM, obtendo acurácia de 99,17%. Esse resultado demonstrou a eficiência da metodologia aplicada.
Abstract: Identifying the sex of birds is of utmost importance for marketing, veterinarians, and breeders. DNA (deoxyribonucleic acid) based methodologies have been developed. However, although it provides highly sensitive identification, it is a time-consuming method that often requires specific laboratories. In this regard, some studies present spectroscopy techniques associated with machine learning for more accurate analysis. This study presents analyses of spectroscopic measurements by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) associated with machine learning algorithms as a non-invasive technique for determining bird sex. The spectra analyzed were from the species Oryzoborus maximiliani (Bicudo) from 4000 to 600 cm^(-1). The methodology involved collecting spectra from bird feathers, processing the data using SNV (Standard Normal Variate), and submitting them to Principal Component Analysis (PCA) to reduce and identify significant variables to be passed through the unsupervised learning algorithm, with K-means being used to select the best components. The selection of PC combined with the leave-one-out cross-validation (LOOCV) method for the LDA (Linear Discriminant Analysis), SVM (Support Vector Machine), and KNN (K-Nearest Neighbors) classifiers showed significant and promising results, with SVM standing out, achieving an accuracy of 99.17%. This result demonstrated the efficiency of the applied methodology.
Palavras-chave: FTIR
PCA
K-means
SVM
LDA
KNN
País: 
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/13929
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Física - Bacharelado (INFI)

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