USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Karine Sato da
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/160
Resumo: The subsoil acidity is harmful towards the growing of plants roots and, consequently, affects the agricultural productivity. In handled areas in the no-till cropping system (SPD), the toxic effects caused by high levels of Al and Mn, due to the soil acidity, are corrected by the superficial liming. This technique improves the acidity of the superficial layers, but it presents no great efficiency in the acidity correction of deeper layers of the soil. The agricultural gypsum (CaSO4.2H2O) is an input that might help in the improvement of the subsoil’s chemical conditions, because besides of being a Ca and S source, it is also able to transport cationic nutrients to the sub superficial layers and reduce the Al activity. It happens, however, that there are questions about which situations may be expected beneficial effects regarding the agricultural gypsum use, and as for the amount that should be applied to reach such effects. A possible form to assist the comprehension of these questions is with the Data Mining (MD) utilization. However, the agronomic databases usually involve a limited number of registers, which difficult the MD use. As a result, this study addresses, beyond the MD utilization, a new research area involving MD in small databases. Therewith, the goals of this work were:(i) obtaining a better comprehension of the gypsum application effects in the chemical attributes of handled soil in SPD, (ii) identifying the chemical attributes of the soil that present narrower correlations with the estimation of the need of gypsum using selection techniques at the pre-processing stage, and (iii) defining models to the estimation of the need of agricultural gypsum in soils under SPD. The database used in this study was obtained from three distinct areas of the region of Campos Gerais do Parana, containing chemical attributes of the soil in different epochs coming from SPD experiments, which received increasing doses of agricultural gypsum on their surfaces. It was used Principal Component Analysis techniques based on B2 and B4 criteria, and also the Supervised ACP technique. Still regarding the pre-processing techniques, it was implemented a covariance matrix that assumes the marginal independence between the base attributes in their calculus and utilizes the B2 and B4 criteria for the attributes selection. For the databases expansion, besides the SMOTE technique, it was implemented the megatrend-diffusion (MTD) method. The M5Rules algorithm was utilized to find models of estimation of the need of agricultural gypsum. The results showed that the elapsed time after the gypsum application (epoch), the saturation through Ca and the saturation through Mg in the capacity of effective cations exchange (CTCe) of soil were the attributes which presented the narrower correlations with the dose estimation of gypsum. The work identified four possible models for the estimation of the need of agricultural gypsum, showing that the M5Rules algorithm was efficient for such prediction. The MTD method presented positive results because increased the correlation coefficient and reduced the average absolute error.
id UEPG_a6b38b7268a426428ad8802f026d1100
oai_identifier_str oai:tede2.uepg.br:prefix/160
network_acronym_str UEPG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
repository_id_str
spelling Guimarães, Alaine MargareteCPF:70608040991http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808J570608040991Caires, Eduardo FáveroCPF:07143754897http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796865P7Rocha, Jose Carlos Ferreira daCPF:64502430900http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703018J8Barth, GabrielCPF:03160369943http://dgp.cnpq.br/buscaoperacional/detalhepesq.jsp?pesq=3984119110550917CPF:06620997961Silva, Karine Sato da2017-07-21T14:19:36Z2013-05-062017-07-21T14:19:36Z2013-03-01SILVA, Karine Sato da. USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA. 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2013.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/160The subsoil acidity is harmful towards the growing of plants roots and, consequently, affects the agricultural productivity. In handled areas in the no-till cropping system (SPD), the toxic effects caused by high levels of Al and Mn, due to the soil acidity, are corrected by the superficial liming. This technique improves the acidity of the superficial layers, but it presents no great efficiency in the acidity correction of deeper layers of the soil. The agricultural gypsum (CaSO4.2H2O) is an input that might help in the improvement of the subsoil’s chemical conditions, because besides of being a Ca and S source, it is also able to transport cationic nutrients to the sub superficial layers and reduce the Al activity. It happens, however, that there are questions about which situations may be expected beneficial effects regarding the agricultural gypsum use, and as for the amount that should be applied to reach such effects. A possible form to assist the comprehension of these questions is with the Data Mining (MD) utilization. However, the agronomic databases usually involve a limited number of registers, which difficult the MD use. As a result, this study addresses, beyond the MD utilization, a new research area involving MD in small databases. Therewith, the goals of this work were:(i) obtaining a better comprehension of the gypsum application effects in the chemical attributes of handled soil in SPD, (ii) identifying the chemical attributes of the soil that present narrower correlations with the estimation of the need of gypsum using selection techniques at the pre-processing stage, and (iii) defining models to the estimation of the need of agricultural gypsum in soils under SPD. The database used in this study was obtained from three distinct areas of the region of Campos Gerais do Parana, containing chemical attributes of the soil in different epochs coming from SPD experiments, which received increasing doses of agricultural gypsum on their surfaces. It was used Principal Component Analysis techniques based on B2 and B4 criteria, and also the Supervised ACP technique. Still regarding the pre-processing techniques, it was implemented a covariance matrix that assumes the marginal independence between the base attributes in their calculus and utilizes the B2 and B4 criteria for the attributes selection. For the databases expansion, besides the SMOTE technique, it was implemented the megatrend-diffusion (MTD) method. The M5Rules algorithm was utilized to find models of estimation of the need of agricultural gypsum. The results showed that the elapsed time after the gypsum application (epoch), the saturation through Ca and the saturation through Mg in the capacity of effective cations exchange (CTCe) of soil were the attributes which presented the narrower correlations with the dose estimation of gypsum. The work identified four possible models for the estimation of the need of agricultural gypsum, showing that the M5Rules algorithm was efficient for such prediction. The MTD method presented positive results because increased the correlation coefficient and reduced the average absolute error.A acidez do subsolo é prejudicial ao crescimento das raízes das plantas e, consequentemente, afeta a produtividade agrícola. Em áreas manejadas no sistema plantio direto (SPD), os efeitos tóxicos causados pelos teores elevados de Al e Mn, decorrentes da acidez do solo, são corrigidos pela calagem superficial. Essa prática melhora a acidez das camadas superficiais, mas não apresenta grande eficiência na correção da acidez em camadas mais profundas do solo. O gesso agrícola (CaSO4.2H2O) é um insumo que pode auxiliar na melhoria das condições químicas do subsolo, pois além de ser fonte de Ca e S, também é capaz de transportar nutrientes catiônicos para as camadas subsuperficiais e reduzir a atividade do Al. Acontece,porém, que ainda existem dúvidas sobre quais as situações em que podem ser esperados efeitos benéficos do uso de gesso agrícola e também quanto à dose que deve ser aplicada para alcançar tais efeitos. Uma forma possível para auxiliar na compreensão dessas dúvidas é a utilização da Mineração de Dados (MD). Entretanto, as bases de dados agronômicos normalmente envolve um número limitado de registros, o que dificulta o emprego da MD. Em decorrência disso, estudou-se, além da utilização da MD, uma nova área de pesquisa que envolve a MD em pequenas bases. Com isso, os objetivos do presente trabalho foram: (i) obter melhor compreensão dos efeitos da aplicação do gesso nos atributos químicos de solos manejados no SPD, (ii) identificar os atributos químicos do solo que apresentam correlações mais estreitas com a estimativa da necessidade de gesso usando técnicas de seleção na etapa de pré-processamento, e (iii) definir modelos para estimativa de necessidade de gesso agrícola em solos sob SPD. A base de dados utilizada nesse estudo foi obtida de três áreas distintas da região dos Campos Gerais do Paraná, contendo atributos químicos do solo em diferentes épocas provenientes de experimentos sob SPD que receberam doses crescentes de gesso agrícola na superfície. Utilizaram-se técnicas de Análise de Componentes Principais (ACP) baseada nos critérios B2 e B4 e, ainda, a técnica de ACP Supervisionado. Quanto às técnicas de pré-processamento, implementou-se também uma matriz de covariância que assume a independência marginal entre os atributos da base no seu cálculo e utiliza os critérios B2 e B4 para a seleção dos atributos. Para ampliação da base de dados, além da técnica SMOTE, foi empregado o método mega-trend-diffusion (MTD). O algoritmo M5Rules foi utilizado para encontrar modelos de estimativa da necessidade de gesso agrícola. Os resultados mostraram que o tempo decorrido após a aplicação de gesso (época), a saturação por Ca e a saturação por Mg na capacidade de troca de cátions efetiva (CTCe) do solo foram os atributos que apresentaram as correlações mais estreitas com a estimativa da dose de gesso. O trabalho identificou quatro possíveis modelos para a estimativa da necessidade de gesso, mostrando que o algoritmo M5Rules foi eficiente para tal predição. O emprego do método MTD apresentou resultados positivos porque aumentou o coeficiente de correlação e diminuiu o erro médio absoluto.Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karine Sato da Silva.pdf: 1399940 bytes, checksum: 7e4d6aa73a1bc504cbbbf109e805da76 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSAPrograma de Pós Graduação Computação AplicadaUEPGBRComputação para Tecnologias em Agriculturagesso agrícolamineração de dadossistema plantio diretoseleção de atributosmega-trend-diffusiongypsumdata miningno-till cropping systemfeature selectionmegatrend-diffusionCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOUSO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLAinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGORIGINALKarine Sato da Silva.pdfapplication/pdf1399940http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/160/1/Karine%20Sato%20da%20Silva.pdf7e4d6aa73a1bc504cbbbf109e805da76MD51prefix/1602017-07-21 11:19:36.764oai:tede2.uepg.br:prefix/160Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2017-07-21T14:19:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false
dc.title.por.fl_str_mv USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
title USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
spellingShingle USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
Silva, Karine Sato da
gesso agrícola
mineração de dados
sistema plantio direto
seleção de atributos
mega-trend-diffusion
gypsum
data mining
no-till cropping system
feature selection
megatrend-diffusion
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
title_full USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
title_fullStr USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
title_full_unstemmed USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
title_sort USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA
author Silva, Karine Sato da
author_facet Silva, Karine Sato da
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Guimarães, Alaine Margarete
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:70608040991
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808J570608040991
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Caires, Eduardo Fávero
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv CPF:07143754897
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796865P7
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Rocha, Jose Carlos Ferreira da
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:64502430900
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4703018J8
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Barth, Gabriel
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:03160369943
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://dgp.cnpq.br/buscaoperacional/detalhepesq.jsp?pesq=3984119110550917
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:06620997961
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Karine Sato da
contributor_str_mv Guimarães, Alaine Margarete
Caires, Eduardo Fávero
Rocha, Jose Carlos Ferreira da
Barth, Gabriel
dc.subject.por.fl_str_mv gesso agrícola
mineração de dados
sistema plantio direto
seleção de atributos
mega-trend-diffusion
topic gesso agrícola
mineração de dados
sistema plantio direto
seleção de atributos
mega-trend-diffusion
gypsum
data mining
no-till cropping system
feature selection
megatrend-diffusion
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv gypsum
data mining
no-till cropping system
feature selection
megatrend-diffusion
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description The subsoil acidity is harmful towards the growing of plants roots and, consequently, affects the agricultural productivity. In handled areas in the no-till cropping system (SPD), the toxic effects caused by high levels of Al and Mn, due to the soil acidity, are corrected by the superficial liming. This technique improves the acidity of the superficial layers, but it presents no great efficiency in the acidity correction of deeper layers of the soil. The agricultural gypsum (CaSO4.2H2O) is an input that might help in the improvement of the subsoil’s chemical conditions, because besides of being a Ca and S source, it is also able to transport cationic nutrients to the sub superficial layers and reduce the Al activity. It happens, however, that there are questions about which situations may be expected beneficial effects regarding the agricultural gypsum use, and as for the amount that should be applied to reach such effects. A possible form to assist the comprehension of these questions is with the Data Mining (MD) utilization. However, the agronomic databases usually involve a limited number of registers, which difficult the MD use. As a result, this study addresses, beyond the MD utilization, a new research area involving MD in small databases. Therewith, the goals of this work were:(i) obtaining a better comprehension of the gypsum application effects in the chemical attributes of handled soil in SPD, (ii) identifying the chemical attributes of the soil that present narrower correlations with the estimation of the need of gypsum using selection techniques at the pre-processing stage, and (iii) defining models to the estimation of the need of agricultural gypsum in soils under SPD. The database used in this study was obtained from three distinct areas of the region of Campos Gerais do Parana, containing chemical attributes of the soil in different epochs coming from SPD experiments, which received increasing doses of agricultural gypsum on their surfaces. It was used Principal Component Analysis techniques based on B2 and B4 criteria, and also the Supervised ACP technique. Still regarding the pre-processing techniques, it was implemented a covariance matrix that assumes the marginal independence between the base attributes in their calculus and utilizes the B2 and B4 criteria for the attributes selection. For the databases expansion, besides the SMOTE technique, it was implemented the megatrend-diffusion (MTD) method. The M5Rules algorithm was utilized to find models of estimation of the need of agricultural gypsum. The results showed that the elapsed time after the gypsum application (epoch), the saturation through Ca and the saturation through Mg in the capacity of effective cations exchange (CTCe) of soil were the attributes which presented the narrower correlations with the dose estimation of gypsum. The work identified four possible models for the estimation of the need of agricultural gypsum, showing that the M5Rules algorithm was efficient for such prediction. The MTD method presented positive results because increased the correlation coefficient and reduced the average absolute error.
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-05-06
2017-07-21T14:19:36Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-03-01
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-07-21T14:19:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, Karine Sato da. USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA. 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/160
identifier_str_mv SILVA, Karine Sato da. USO DA MINERAÇÃO DE DADOS PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO AGRONÔMICO ENVOLVENDO O USO DE GESSO AGRÍCOLA. 2013. 95 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2013.
url http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/160
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós Graduação Computação Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UEPG
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Computação para Tecnologias em Agricultura
publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron:UEPG
instname_str Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron_str UEPG
institution UEPG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/160/1/Karine%20Sato%20da%20Silva.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 7e4d6aa73a1bc504cbbbf109e805da76
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
repository.mail.fl_str_mv bicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.br
_version_ 1800232794324992000