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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6555
Tipo: | Dissertação |
Título: | Elaboração de protocolo para identificação de resíduos de disparo por arma de fogo utilizando espectroscopia LIBS e aprendizado de máquina |
Autor(es): | GUILHERME CIOCCIA NEVES |
Primeiro orientador: | Bruno Spolon Marangoni |
Resumo: | A violência por arma de fogo causa milhares de vítimas anualmente no Brasil. Isso ocorre, dentre outros fatores, devido à baixa taxa de resolução de homicídios em diversas regiões do país. A eficiência é fundamental para investigação, pois quase a totalidade dos crimes que são solucionados tem sua investigação finalizada no primeiro ano após o ocorrido. Um dos métodos para gerar evidências periciais sobre os suspeitos de realizarem disparos por arma de fogo é a identificação de resíduos de disparo em suas mãos na forma de partículas inorgânicas, geralmente compostas por chumbo (Pb) e antimônio (Sb). O método padrão ouro para identificação de GSR (Gunshot Residues) é o MEV-EDS que, apesar de ser extremamente preciso, demanda muito tempo de trabalho para identificar cada amostra. Este trabalho propõe um novo protocolo de coleta e análise de GSR como alternativa ao MEV-EDS, baseando-se em técnicas que associam espectroscopia LIBS com algoritmos de aprendizado de máquina. Com a metodologia proposta, o modelo treinado em com base no algoritmo SVM foi capaz de prever com precisão amostras positivas e negativas, estabelecendo probabilidades para cada previsão. Com base nas probabilidades, um limite de previsão foi definido para descartar previsões pouco confiáveis. O modelo final foi capaz de prever com precisão as amostras verdadeiras de cada classe e eliminar as amostras contaminadas e aberrantes (fora do padrão esperado), o que demonstrou o potencial do novo protocolo para analisar inúmeras amostras simultaneamente e em condições de campo, onde não é possível controlar elementos contaminantes. |
Abstract: | Gun violence causes thousands of victims annually in Brazil. This occurs, among other factors, due to the low homicide resolution rate in several regions of the country. Efficiency is essential for investigation, as almost all crimes that are solved have their investigation completed within the first year after the incident. One of the methods for generating evidence on those suspected of shooting a firearm is the identification of gunshot residue on their hands in the form of inorganic particles, generally composed of lead (Pb) and antimony (Sb). The standard method for identifying GSR (Gunshot Residues) is SEM-EDS which, despite being extremely accurate, requires a lot of work time to identify each sample. This work proposes a new GSR collection and analysis protocol as an alternative to SEM-EDS, based on techniques that combine LIBS spectroscopy with machine learning algorithms. With the proposed methodology, the model trained based on the SVM algorithm was able to predict with positive and negative samples, establishing probabilities for each prediction. Based on the probabilities, a prediction threshold was set to rule out somewhat reliable outliers. The final model was able to accurately predict the true samples of each class and eliminate contaminated samples and outliers (outside the expected standard), which demonstrated the potential of the new protocol to analyze numerous samples simultaneously and in field conditions, where no it is possible to control contaminating elements. |
Palavras-chave: | resíduos LIBS arma |
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/123456789/6555 |
Data do documento: | 2023 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais |
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