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dc.creatorDelfino, Deyvis Cabrini Teixeira-
dc.date.accessioned2024-03-04T12:04:06Z-
dc.date.available2024-03-04T12:04:06Z-
dc.date.issued2024-02-29-
dc.date.submitted2023-12-21-
dc.identifier.citationDELFINO, D. C. T. Estimação e classificação do potencial hídrico de cafeeiros utilizando reflectância espectral e técnicas de inteligência computacional. 2024. 86 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas e Automação)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/58953-
dc.descriptionArquivo retido, a pedido do autor, até fevereiro de 2025.-
dc.description.abstractThe water potential stands as one of the principal indicators of plant water conditions, and therefore, it is extensively used in agricultural production studies. Its direct measurement involves the use of a device called a Scholander pressure bomb, which necessitates a complex and time-consuming procedure. However, literature showcases several studies that correlate water potential with spectral curves of leaves and plant canopies. This work aims to investigate the spectral curves of coffee plant leaves exhibiting different water potentials by utilizing computational intelligence tools and pattern recognition, leveraging spectral samples from coffee plantations cultivated in regions experiencing climatological water deficits. Two databases were employed: the first comprised frequency spectrum and reflected energy data of the coffee plants, while the second contained the water potentials of each plant. The collected samples correspond to coffee plants from Diamantina, Minas Gerais, Brazil, subjected to pre-processing techniques to structure the data. Four machine learning techniques were developed: Multilayer Perceptron Artificial Neural Network (MLP), Decision Tree, Random Forest, and K-Nearest Neighbor (KNN). Two distinct methods—regression and classification—were implemented for the four techniques. To enhance the performance of the machine learning methods, the SMOTE algorithm was executed, generating synthetic samples. The results indicate that Decision Tree outperformed in the regression method, achieving a Root Mean Squared Error (RMSE) of 0.4342 and a Coefficient of Determination (R2) of 0.6993. For classification, the artificial neural networks attained an overall accuracy of 62,05%. The outcomes derived from these methodologies were positive, given that the techniques employed effectively estimated water potential through spectral curves and spectral values.pt_BR
dc.description.sponsorshipConsórcio Pesquisa Cafépt_BR
dc.description.sponsorshipInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Café (INCT Café)pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsrestrictAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCafeeiropt_BR
dc.subjectAprendizado de Máquinapt_BR
dc.subjectPotencial hídricopt_BR
dc.subjectAnálise de Dadospt_BR
dc.subjectCoffee treept_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectWater potentialpt_BR
dc.subjectData analysispt_BR
dc.titleEstimação e classificação do potencial hídrico de cafeeiros utilizando reflectância espectral e técnicas de inteligência computacionalpt_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia de Sistemas e Automaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Ferreira, Danton Diego-
dc.contributor.advisor-co1Silva, Vânia Aparecida-
dc.contributor.advisor-co2Volpato, Margarete Marin Lordelo-
dc.contributor.referee1Ferreira, Danton Diego-
dc.contributor.referee2Volpato, Margarete Marin Lordelo-
dc.contributor.referee3Silva, Vânia Aparecida-
dc.contributor.referee4Cerqueira, Augusto Santiago-
dc.contributor.referee5Lacerda, Wilian Soares-
dc.description.resumoO potencial hídrico é um dos principais indicadores das condições hídricas das plantas e por isso é muito utilizado nos estudos relacionados a produção agrícola. É medido de forma direta por um equipamento denominado bomba de Scholander, que requer um procedimento complexo e demorado. Entretanto, existe na literatura diversos estudos que relacionam o potencial hídrico e as curvas espectrais das folhas e dossel das plantas. Este trabalho tem como objetivo estudar as curvas espectrais de folhas de cafeeiros com diferentes potenciais hídricos através do uso de ferramentas de inteligência computacional e reconhecimento de padrões, utilizando amostras espectrais de lavouras de café cultivados em região com deficit hídrico climatológico. Foram utilizados dois bancos de dados, sendo o primeiro composto pelo espectro de frequência e energia refletida dos cafeeiros, e o segundo com os potenciais hídricos de cada planta. As amostras coletadas correspondem a cafeeiros da cidade de Diamantina, Minas Gerais, Brasil. Utilou-se técnicas de pré-processamento para estruturar os dados, foram implementadas quatro técnicas de Machine Learning: Rede Neural Artificial tipo MLP (Multi-Layer Perceptron), Árvore de Decisão, Random Forest e KNN (K-Nearest Neighbor). Estas técnicas foram aplicadas na tarefa de regressão e na tarefa de classificação. Com o intuito de melhorar o desempenho das técnicas de Machine Learning, posteriormente, o algoritmo SMOTE foi executado gerando amostras sintéticas. Os resultados expõem que a Árvore de Decisão foi superior para a o método de regressão, com raiz do erro quadrático médio (RMSE) de 0,4342 e o coeficiente de determinação (R2) de 0,6993 e para classificação a Rede Neural Artificial obteve acurácia balanceada 62,05%. Os resultados obtidos com a aplicação das metodologias foram positivos, já que as técnicas abordadas foram capazes de realizar as atividades propostas, estimar o potencial hídrico por meio de curvas espectrais e valores espectrais.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenhariapt_BR
dc.subject.cnpqMetodologia e Técnicas da Computaçãopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7567548606468392pt_BR
Aparece nas coleções:Engenharia de Sistemas e automação (Dissertações)

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