Aplicação de algoritmos de aprendizado de máquina para classificação da qualidade das carcaças dos lotes de bovinos abatidos: um estudo de caso nos dados do programa Precoce MS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rafael Rodrigues Marquesi
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMS
Texto Completo: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6580
Resumo: In order to encourage the production of superior quality beef and seeking to meet the criteria of an increasingly demanding market, the Government of Mato Grosso do Sul provides tax incentives, through the Precoce MS program, for producers who slaughter animals with higher quality carcasses and at a young age. The Precoce MS program provides a dataset with information related to the characteristics of cattle, production systems, and the quality of the carcass of the slaughtered animals. However, manually analyzing the data to find factors that may be related to the production of a higher quality carcass may be impractical. In this scenario, Data Mining techniques can be applied to extract useful knowledge and build models to predict carcass quality. Previous works have already applied Data Mining techniques to the Precoce MS program dataset. However, the classification performance was uncertain in current data, state-of-the-art algorithms were not used for tabular data, animals were not used in batches, and other potentially important attributes for predicting the quality of the carcass were not used, such as climatic, nutritional, and commodity price-related attributes. Given this, the present work aimed to use Data Mining techniques, more specifically, algorithms for the construction of classification models to predict the quality of the batch of carcasses, considering: state-of-the-art algorithms, from different paradigms and with different sets of parameters. Furthermore, the most current data from the Precoce-MS program was considered (up to the date of execution of this work) and the data set enriched with meteorological, nutritional and commodity pricing attributes. The results showed that the Random Forest Classifier algorithm presented the best classification performance (72.63% Accuracy). Finally, using the best model, a REST API was developed to classify the batch of cattle to be slaughtered.
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However, the classification performance was uncertain in current data, state-of-the-art algorithms were not used for tabular data, animals were not used in batches, and other potentially important attributes for predicting the quality of the carcass were not used, such as climatic, nutritional, and commodity price-related attributes. Given this, the present work aimed to use Data Mining techniques, more specifically, algorithms for the construction of classification models to predict the quality of the batch of carcasses, considering: state-of-the-art algorithms, from different paradigms and with different sets of parameters. Furthermore, the most current data from the Precoce-MS program was considered (up to the date of execution of this work) and the data set enriched with meteorological, nutritional and commodity pricing attributes. The results showed that the Random Forest Classifier algorithm presented the best classification performance (72.63% Accuracy). Finally, using the best model, a REST API was developed to classify the batch of cattle to be slaughtered.Visando incentivar a produção de carne bovina de qualidade superior e buscando atender a critérios de um mercado cada vez mais exigente, o Governo do Mato Grosso do Sul provém incentivos fiscais, por meio do programa Precoce MS, para produtores que abatem animais com carcaça de qualidade superior e em idade jovem. O programa Precoce MS disponibiliza um conjunto de dados com informações relacionadas a características dos bovinos, sistemas de produção, e a qualidade da carcaça dos animais abatidos. Porém, a análise manual dos dados para encontrar fatores que podem estar relacionados à produção de uma carcaça de qualidade superior pode ser inviável. Neste cenário, técnicas de Mineração de Dados podem ser aplicadas para extrair conhecimento útil e construir modelos para predição da qualidade da carcaça. Trabalhos anteriores já aplicaram técnicas de Mineração de Dados no conjunto de dados do programa Precoce MS. No entanto, a performance de classificação era incerta em dados atuais, não foram utilizados algoritmos estado-da-arte para dados tabulares, não se tinha a utilização de animais separados em lote, e não foram utilizados outros atributos potencialmente importantes para predição da qualidade da carcaça, como atributos climáticos, nutricionais, e relacionados ao preço de commodities. Dado isso, o presente trabalho teve por objetivo utilizar técnicas de Mineração de Dados, mais especificamente, algoritmos para a construção de modelos de classificação para predição da qualidade do lote de carcaças, considerando: algoritmos estado-da-arte, de diferentes paradigmas e com diferentes conjuntos de parâmetros. Além disso, foram considerados os dados mais atuais do programa Precoce-MS (até a data de execução deste trabalho) e o conjunto de dados enriquecido com atributos meteorológicos, nutricionais e de precificação de commodities. Os resultados demonstraram que o algoritmo Random Forest Classifier apresentou a melhor performance de classificação (72.63% de Acurácia). Por fim, utilizando o melhor modelo, foi desenvolvida uma API REST para realizar a classificação do lote de bovinos a serem abatidos.Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do SulUFMSBrasilMineração de dados, aprendizado de máquina, algoritmos supervisionados, classificação, pecuária de precisão, agropecuáriaAplicação de algoritmos de aprendizado de máquina para classificação da qualidade das carcaças dos lotes de bovinos abatidos: um estudo de caso nos dados do programa Precoce MSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRafael Geraldeli RossiRafael Rodrigues Marquesiinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSORIGINALRafael_Rodrigues_Marquesi_Dissertacao_Versao_Final.pdfRafael_Rodrigues_Marquesi_Dissertacao_Versao_Final.pdfapplication/pdf2535172https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/6580/-1/Rafael_Rodrigues_Marquesi_Dissertacao_Versao_Final.pdfff6db5e824660fd929214975e638c7beMD5-1123456789/65802023-09-20 20:52:33.5oai:repositorio.ufms.br:123456789/6580Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242023-09-21T00:52:33Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
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