Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6523
Tipo: Dissertação
Título: Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
Autor(es): LEONARDO BEZERRA DA SILVA
Primeiro orientador: Ricardo Gava
Resumo: Existem diversas pesquisas que buscaram entender como os atributos químicos do solo influenciam a produtividade de grãos de soja. Essas pesquisas utilizaram, em sua maioria, técnicas de geoestatística e análise multivariada para demonstrar o efeito de variáveis como teor de matéria orgânica, CTC, argila sobre os componentes produtivos e desempenho fisiológico da soja. O objetivo da pesquisa foi testar diferentes atributos químicos como entrada em modelos de aprendizagem de máquina para estimar a produtividade de sementes de soja. O presente trabalho foi conduzido utilizando o banco de dados (BD) de solo e produtividade de grãos da sementeira ATTO Sementes para a cultura da soja cultivada na safra 2020/2021. Os atributos de solo avalidos foram pH, capacidade de troca catiônica (CTC), saturação por bases (V%), teor de argila, matéria orgânia (MO). A produtividade foi obtida por meio da geração de um mapa de colheita, pelo sistema integrado JDLink da Colhedora John Deere S790. A correlação de Pearson foi realizada para verificar a interrelação entre as variáveis de solo analisadas e a produtividade. Os dados foram submetidos as análises de aprendizagem de máquina (redes neurais artificiais, regressão linear, M5P, REPTree, random forest e máquina de vetor suporte). Foram testadas seis configurações de conjuntos de dados de entrada: pH, CTC, V%, altitude, argila e todas as informações juntas. Como variável de saída (output) dos algoritmos foi utilizado a produtividade da soja A utilização de todas as variáveis de solo (pH, CTC, SB, teor de argila e MO) associado ao modelo de aprendizagem de máquina random forest possibilita predizer a produtividade de sementes de soja com alta precisão.
Abstract: There are several studies that sought to understand how the chemical attributes of the soil influence the yield of soybeans. These researches used, for the most part, geostatistical techniques and multivariate analysis to demonstrate the effect of variables such as organic matter content, CEC, clay on the productive components and physiological performance of soybean. The objective of the research was to test different chemical attributes as input in machine learning models to estimate soybean seed productivity. The present work was carried out using the database (BD) of soil and grain yield of the ATTO Sementes sowing for the soybean crop grown in the 2020/2021 season. The evaluated soil attributes were pH, cation exchange capacity (CEC), base saturation (SB), clay content, organic matter (OM). Seed yield was obtained through the generation of a harvest map, by the integrated JDLink system of the John Deere S790 Harvester. Pearson's correlation was performed to verify the interrelationship between the analyzed soil variables and productivity. The data were subjected to machine learning analysis (artificial neural networks, linear regression, M5P, REPTree, random forest and support vector machine). Six different configurations for the algorithms were tested: pH, CTC, V%, altitude, clay and all information together. As an output variable (output) of the algorithms, soy bean productivity was used. The use of all soil variables (pH, CEC, SB, clay content and MO) associated with the random forest machine learning model makes it possible to predict soybean seed yield with high precision.
Palavras-chave: Predição
produtividade
Atributos do solo
Aprendizagem de máquina.
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/123456789/6523
Data do documento: 2023
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Agronomia (Campus de Chapadão do Sul)

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