Estimativa de atributos químicos dos solos do Cerrado empregando redes neurais artificiais e o algoritmo floresta aleatória

dc.contributor.advisor1Melo, Francisco Ramos dept-BR
dc.contributor.authorSouza e Silva, Jeffersonpt-BR
dc.contributor.referee1Moraes, Maria Joselma dept-BR
dc.contributor.referee2Lima, José Leonardo Oliveirapt-BR
dc.date.accessioned2026-10-14T16:51:46Z
dc.date.issued2023-08-31
dc.description.abstractArtificial Intelligence (AI) has played a significant role in globalization, profoundly impacting several sectors, including agriculture. In the agricultural context, AI, through techniques such as Artificial Neural Networks (ANNs) and Machine Learning, such as the Random Forest algorithm, has played a crucial role in optimizing agricultural processes, such as crop management, reducing costs and increased precision of operations. In this work, the application of Artificial Neural Networks (ANNs) and the Random Forest (RF) algorithm aimed to estimate soil chemical attributes, aiming to reduce the number of soil samples and compare the methodologies used in training to determine which one obtained the best results in the predictions. With this, a database was selected that contained soil samples with information on calcium (CA), pH, phosphorus (P), potassium (K), magnesium (MG), sum of calcium and magnesium (CA+MG), matter organic matter (MO) and cation exchange capacity (CEC). The study employed three distinct approaches: Model A, Model B and Model C. Models A and B used the Random Forest (RF) algorithm, while Model C employed Artificial Neural Networks (ANNs). Each of these models was trained and validated based on samples from the selected database. The comparative analysis of the models revealed that Model B presented promising results, evaluated using regression model performance metrics, such as the coefficient of determination (R²) and the mean squared error (EMQ). Therefore, it was possible to demonstrate that the application of AI, through techniques such as Artificial Neural Networks (ANNs) and the Random Forest algorithm, had a positive impact on the estimation of soil chemical attributes. Model B stood out as the most effective approach, delivering solid results based on performance assessment metrics.en
dc.description.resumoA Inteligência Artificial (IA) tem desempenhado um papel significativo na globalização, impactando profundamente em diversos setores, incluindo a agricultura. No contexto agrícola, a IA por meio de técnicas como Redes Neurais Artificiais (RNAs) e Aprendizado de Máquina, como o algoritmo Floresta Aleatória, tem desempenhado um papel crucial na otimização dos processos agrícolas, tais como a gestão de cultivos, a redução de custos e o aumento da precisão das operações. Neste trabalho, a aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNAs) e do algoritmo Floresta Aleatória (RF) teve como objetivo a estimativa dos atributos químicos do solo, visando a redução da quantidade de amostras de material e a comparação das metodologias utilizadas no treinamento para determinar qual delas obteve os melhores resultados nas previsões. Com isso foi selecionada uma base de dados que continha amostras de solo com informações sobre cálcio (CA), pH, fósforo (P), potássio (K), magnésio (MG), soma de cálcio e magnésio (CA+MG), matéria orgânica (MO) e capacidade de troca catiônica (CTC). O estudo empregou três abordagens distintas: Modelo A, Modelo B e Modelo C. Os Modelos A e B utilizaram o algoritmo Floresta Aleatória (RF), enquanto o Modelo C empregou Redes Neurais Artificiais (RNAs). Cada um desses modelos foi treinado e validado com base nas amostras da base de dados selecionada. A análise comparativa dos modelos revelou que o Modelo B apresentou resultados promissores, avaliados por meio de métricas de desempenho de modelos de regressão, tais como o coeficiente de determinação (R²) e o erro médio quadrático (EMQ). Portanto, foi possível demonstrar que a aplicação da IA, por meio de técnicas como Redes Neurais Artificiais (RNAs) e o algoritmo Floresta Aleatória, teve um impacto positivo na estimativa de atributos químicos do solo. O Modelo B destacou-se como a abordagem mais eficaz, apresentando resultados sólidos com base em métricas de avaliação de desempenho.pt-BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG
dc.format.extent73 páginaspt-BR
dc.identifier.capesdegreeprogramcode52012018002P8
dc.identifier.citationSOUZA E SILVA, Jefferson. Estimativa de atributos químicos dos solos do Cerrado empregando redes neurais artificiais e o algoritmo floresta aleatória. 2024. 72 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET - Henrique Santillo, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis, GO, 2024.
dc.identifier.urihttps://bdtd.ueg.br/handle/123456789/1957
dc.language.isopt-BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Goiáspt-BR
dc.publisher.countryBrasilpt-BR
dc.publisher.departmentCoordenação de Mestrado em Engenharia Agrícolapt-BR
dc.publisher.initialsUEGpt-BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Engenharia Agrícolapt-BR
dc.rightsAcesso Abertopt-BR
dc.subjectArtificial intelligence
dc.subjectChemical attributes of the soil
dc.subjectagricultural processes
dc.subject.palavraschaveInteligência artificialpt-BR
dc.subject.palavraschaveAtributos químicos do solopt-BR
dc.subject.palavraschaveProcessos agrícolaspt-BR
dc.titleEstimativa de atributos químicos dos solos do Cerrado empregando redes neurais artificiais e o algoritmo floresta aleatória
dc.typeDissertaçãopt-BR
dc.type.categoryBibliográficapt-BR

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