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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: APRENDIZADO DE MÁQUINAS POR “RANDOM FOREST” PARA A MODELAGEM DA ALTURA DE ÁRVORES DE SERINGUEIRA
Autor(es): JOÃO VICTOR SAMPAIO DA SILVA
Primeiro orientador: GILENO BRITO DE AZEVEDO
Resumo: A altura total das árvores (H) é uma variável fundamental, porém de difícil mensuração nos inventários florestais. Geralmente, é mensurada em apenas algumas uma amostra, enquanto para as demais árvores são estimadas por técnicas de regressão. Recentemente, os algoritmos de machine learning, como exemplo o Random Forest (RF), tem se mostrado promissores para gerar estimativas precisas de H. Portanto, este estudo objetivou avaliar a precisão das estimativas de H em árvores de seringueira utilizando modelos de RF e Regressão Linear (RL), treinados a partir de diferentes relações funcionais. A base de dados foi proveniente da medição de 28 parcelas permanentes distribuídas em quatro talhões de seringueira (clones RRIM600 e RRIM937), localizadas no município de Paraíso das Águas/MS. Em cada parcela, foram mensuradas as variáveis: H, em metros; diâmetro a 1,3 m do nível do solo (D), em centímetros; e altura dominante (Hd), em metros; em cinco a sete idades (I), compreendidas entre 4,3 e 16,5 anos após o plantio. O banco de dados foi subdividido de forma aleatória em: treinamento (80%) e validação (20%). Os modelos de RF e RL foram treinados considerando quatro relações funcionais: 1) H = f(D, Hd, I); 2) H = f(D, Hd); 3) H = f(D, I) e; 4) H = f (D), e posteriormente foram utilizados para gerar as estimativas de H nos dados de validação. Foi avaliada a precisão das estimativas. As relações funcionais 1 e 2 proporcionam a obtenção de estimativas precisas da altura das árvores e são superiores a relação funcional 4. Os modelos de RF, de forma geral, apresentam desempenho superior na predição de H em árvores de seringueira, indicando ser uma boa alternativa para a modelagem da relação hipsométrica.
Abstract: Total tree height (H) is a fundamental variable, but one that is difficult to measure in forest inventories. It is usually measured in just a few samples, while the rest of the trees are estimated using regression techniques. Recently, machine learning algorithms, such as Random Forest (RF), have shown promise in generating accurate estimates of H. Therefore, this study aimed to evaluate the accuracy of H estimates in rubber trees using RF and Linear Regression (LR) models, trained from different functional relationships. The database came from the measurement of 28 permanent plots distributed over four rubber tree plots (clones RRIM600 and RRIM937), located in the municipality of Paraíso das Águas/MS. In each plot, the following variables were measured: H, in meters; diameter at 1.3 m from ground level (D), in centimeters; and dominant height (Hd), in meters; at five to seven ages (I), between 4.3 and 16.5 years after planting. The database was randomly subdivided into training (80%) and validation (20%). The RF and RL models were trained considering four functional relationships: 1) H = f(D, Hd, I); 2) H = f(D, Hd); 3) H = f(D, I) and; 4) H = f (D), and were then used to generate estimates of H in the validation data. The accuracy of the estimates was assessed. Functional relationships 1 and 2 provide accurate estimates of tree height and are superior to functional relationship 4. The RF models generally perform better in predicting H in rubber trees, indicating that they are a good alternative for modeling the hypsometric relationship.
Palavras-chave: hipsometria
inteligência artificial
relação funcional
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/123456789/8264
Data do documento: 2024
Aparece nas coleções:Engenharia Florestal - Bacharelado (CPCS)

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