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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-0421-0905
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Inteligência computacional na predição de comportamento, adaptabilidade e estabilidade de algodoeiro de fibra branca e colorida
Alternate title (s): Computational intelligence in predicting behavior, adaptability and stability of white and colored fiber cotton
Author: Cardoso, Daniel Bonifácio Oliveira
First Advisor: Sousa, Larissa Barbosa de
First member of the Committee: Nogueira, Ana Paula Oliveira
Second member of the Committee: Oliveira, João Paulo Ribeiro de
Third member of the Committee: Melo, Leane Fialho de
Fourth member of the Committee: Dias, Polianna Alves Silva
Summary: Para entender melhor as variações de produtividade nas safras, a fim de poder predizer o comportamento dos genótipos, o uso da inteligência computacional pode ser uma alternativa, principalmente por permitir inserir nos modelos variáveis ambientais. Pensando nisso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de métodos de inteligência computacional para predição de produtividade de algodoeiro utilizando variáveis temporais no estado de Minas Gerais. Os dados de produtividade são provenientes dos municipios mineiros com registro de produção continua de algodão nos últimos dez anos: Buritis, Coromandel, Presidente Olegário, São Gonçalo do Abaete e Unaí. Os dados climatológicos foram obtidos mês a mês, sendo dezembro, janeiro, fevereiro, março, abril, maio, maio e junho, em cada ano/safra entre 2010 a 2021 sendo estes: temperatura máxima (ºC), temperatura mínima (ºC), umidade relativa (%), umidade do solo, umidade na zona de raiz (%), precipitação acumulada (mm) e média da precipitação (mm) totalizando 58 variáveis avaliadas. Foram separados 80% dos dados de entrada para teste do modelo e 20% para testes de treinamento do modelo, utilizando os metodos Random Forest, Regression Trees e Regressão Linear em suas configurações padrões, com o auxílio dos softwares Genes e Matlab , além dos software Python. As variáveis demonstraram efeito significativo ao serem avaliadas segmentadas em meses. O modelo de machine learning, baseado em Random Forest fornece os melhores resultados de predição comparados aos dados reais, demonstrando serem promissores para estimar a produtividade no estado de Minas Gerais. O uso da inteligência computacional para predição de produtividade utilizando apenas dados climáticos pode inferir com boa precisão para estimar dados de produtividade. O método machine learning, Random Forest foi o que obteve melhores estimativas em todas as cidades mineiras avaliadas. É necessário um banco de dados mais robusto que contenha mais informações fenotípicas do algodoeiro para melhor precisão dos modelos visando predizer a produtividade do algodoeiro em Minas Gerais.
Abstract: To better understand yield variations in crops, in order to predict the behavior of genotypes, the use of computational intelligence can be an alternative, mainly by allowing the insertion of environmental variables in the models. With this in mind, the objective of this work was to evaluate the use of computational intelligence methods for cotton yield prediction using temporal variables in the state of Minas Gerais. The data of productivity are from the municipalities of Minas Gerais with continuous production of cotton in the last ten years: Buritis, Coromandel, Presidente Olegário, São Gonçalo do Abaete and Unaí. The climatological data were obtained month by month, being December, January, February, March, April, May and June, in each year/harvest from 2010 to 2021 being these: maximum temperature (ºC), minimum temperature (ºC), relative humidity (%), soil moisture, moisture in the root zone (%), accumulated precipitation (mm) and average precipitation (mm) totaling 58 variables evaluated. We separated 80% of the input data for model testing and 20% for model training tests, using the Random Forest, Regression Trees and Linear Regression methods in their standard configurations, with the aid of the software Genes and Matlab, as well as Python software. The variables showed significant effect when segmented into months. The machine learning model, based on Random Forest, provides the best prediction results compared to real data, showing promise for estimating productivity in the state of Minas Gerais. The use of computational intelligence for yield prediction using only climatic data can infer with good accuracy to estimate yield data. The machine learning method, Random Forest was the one that obtained the best estimates in all the evaluated cities of Minas Gerais. A more robust database containing more phenotypic information of the cotton plant is needed for better accuracy of the models aiming to predict cotton yields in Minas Gerais.
Keywords: Inteligência Computacional
cotton
algodão
Random forest
Computational Intelligence
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL
Subject: Agronomia
Algodão - Inteligência computacional - Minas Gerais
Algodão - Cultivo - Minas Gerais
Algodoeiro - Minas Gerais
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Agronomia
Quote: CARDOSO, Daniel Bonifácio Oliveira. Inteligência computacional na predição de comportamento, adaptabilidade e estabilidade de algodoeiro de fibra branca e colorida. 2022. 87 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.5346
Document identifier: https://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.5346
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36611
Date of defense: 31-Aug-2022
Appears in Collections:TESE - Agronomia

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