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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação e predição das propriedades físicas e de qualidade de sementes de jatobá-do-cerrado processadas e armazenadas em diferentes condições, utilizando modelos de Machine Learning
Autor(es): Daniel Fernando Figueiredo Spengler
Primeiro orientador: Paulo Carteri Coradi
Resumo: A avaliação de sementes na pós-colheita está sujeita a erros na amostragem e laboratoriais. Assim, as técnicas de aprendizado de máquina podem ajudar a otimizar os processos e obter resultados mais precisos para a tomada de decisões sobre o processamento e a conservação das sementes armazenadas. Desta forma, objetivou-se avaliar e predizer as propriedades físicas e a qualidade físico-química de sementes jatobá-do-cerrado. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado (5×3×2), com cinco diferentes embalagens (plástico polietileno, papel kraft, recipiente de vidro, tetrapack, recipiente de polietileno), três formas de processamento (com polpa, sem polpa-escarificado, sem polpa-fermentado) e duas condições de armazenamento (10 e 23 °C). Foram estudadas as variáveis de teor de água, massa de sementes, comprimento, espessura, largura, volume, massa específica aparente, área projetada, esfericidade, diâmetro médio, área circular, circularidade, coeficiente de arrasto, proteína bruta, cinzas e índice de acidez. A análise dos dados foi realizada utilizando correlação Pearson, Redes Neurais Artificiais, algoritmos de árvore de decisão RepTree, M5P, Floresta Aleatória e Regressão Linear. Os resultados encontrados demonstram que o processamento das sementes de jatobá-do-cerrado por fermentação e o armazenamento à 10 °C minimizou as alterações físicas e conservou a qualidade físico-químicas das sementes, independente do tipo de embalagem. A combinação das variáveis processamento, temperatura e embalagem para os algoritmos Redes Neurais Artificias, RepTree e Floresta Aleatória e M5P superaram a regressão linear, proporcionando maiores índices de acurácia. Os modelos de Rede Neurais Artificiais e Random Forest foram aqueles que melhor predizem os efeitos dos tratamentos sobre as alterações das propriedades físicas e a qualidade físico-química das sementes-de-jatobá.
Abstract: Post-harvest seed evaluation is subject to sampling and laboratory errors. Machine learning techniques can therefore help to optimize processes and obtain more accurate results for making decisions about the processing and conservation of stored seeds. The aim of this study was to evaluate and predict the physical properties and physicochemical quality of jatobá-do-cerrado seeds. The experimental design used was entirely randomized (5×3×2), with five different packages (polyethylene plastic, kraft paper, glass container, tetrapack, polyethylene container), three forms of processing (with pulp, without pulp - scarified, without pulp - fermented) and two storage conditions (10 and 23 °C). The variables studied were water content, seed mass, length, thickness, width, volume, apparent specific mass, projected area, sphericity, average diameter, circular area, circularity, drag coefficient, crude protein, ash and acidity index. The data was analyzed using Pearson correlation, Artificial Neural Networks, RepTree decision tree algorithms, M5P, Random Forest and Linear Regression. The results show that the processing of jatobá-do-cerrado seeds by fermentation and storage at 10 °C minimized the physical alterations and preserved the physical-chemical quality of the seeds, regardless of the type of packaging. The combination of the variables processing, temperature and packaging for the Artificial Neural Networks, RepTree and Random Forest and M5P algorithms outperformed linear regression, providing higher accuracy rates. The Artificial Neural Network and Random Forest models were the ones that best predicted the effects of treatments on changes in the physical properties and physicochemical quality of jatoba seeds.
Palavras-chave: Predição
propriedades
sementes
jatobá-do-cerrado
armazenamento
Machine Learning
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/123456789/8833
Data do documento: 2024
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Agronomia (Campus de Chapadão do Sul)

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