Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: LEONARDO BEZERRA DA SILVA
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMS
Texto Completo: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6523
Resumo: There are several studies that sought to understand how the chemical attributes of the soil influence the yield of soybeans. These researches used, for the most part, geostatistical techniques and multivariate analysis to demonstrate the effect of variables such as organic matter content, CEC, clay on the productive components and physiological performance of soybean. The objective of the research was to test different chemical attributes as input in machine learning models to estimate soybean seed productivity. The present work was carried out using the database (BD) of soil and grain yield of the ATTO Sementes sowing for the soybean crop grown in the 2020/2021 season. The evaluated soil attributes were pH, cation exchange capacity (CEC), base saturation (SB), clay content, organic matter (OM). Seed yield was obtained through the generation of a harvest map, by the integrated JDLink system of the John Deere S790 Harvester. Pearson's correlation was performed to verify the interrelationship between the analyzed soil variables and productivity. The data were subjected to machine learning analysis (artificial neural networks, linear regression, M5P, REPTree, random forest and support vector machine). Six different configurations for the algorithms were tested: pH, CTC, V%, altitude, clay and all information together. As an output variable (output) of the algorithms, soy bean productivity was used. The use of all soil variables (pH, CEC, SB, clay content and MO) associated with the random forest machine learning model makes it possible to predict soybean seed yield with high precision.
id UFMS_ee1e1511fc5769bcac5907aa7f55fd94
oai_identifier_str oai:repositorio.ufms.br:123456789/6523
network_acronym_str UFMS
network_name_str Repositório Institucional da UFMS
repository_id_str 2124
spelling 2023-09-04T13:44:59Z2023-09-04T13:44:59Z2023https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6523There are several studies that sought to understand how the chemical attributes of the soil influence the yield of soybeans. These researches used, for the most part, geostatistical techniques and multivariate analysis to demonstrate the effect of variables such as organic matter content, CEC, clay on the productive components and physiological performance of soybean. The objective of the research was to test different chemical attributes as input in machine learning models to estimate soybean seed productivity. The present work was carried out using the database (BD) of soil and grain yield of the ATTO Sementes sowing for the soybean crop grown in the 2020/2021 season. The evaluated soil attributes were pH, cation exchange capacity (CEC), base saturation (SB), clay content, organic matter (OM). Seed yield was obtained through the generation of a harvest map, by the integrated JDLink system of the John Deere S790 Harvester. Pearson's correlation was performed to verify the interrelationship between the analyzed soil variables and productivity. The data were subjected to machine learning analysis (artificial neural networks, linear regression, M5P, REPTree, random forest and support vector machine). Six different configurations for the algorithms were tested: pH, CTC, V%, altitude, clay and all information together. As an output variable (output) of the algorithms, soy bean productivity was used. The use of all soil variables (pH, CEC, SB, clay content and MO) associated with the random forest machine learning model makes it possible to predict soybean seed yield with high precision.Existem diversas pesquisas que buscaram entender como os atributos químicos do solo influenciam a produtividade de grãos de soja. Essas pesquisas utilizaram, em sua maioria, técnicas de geoestatística e análise multivariada para demonstrar o efeito de variáveis como teor de matéria orgânica, CTC, argila sobre os componentes produtivos e desempenho fisiológico da soja. O objetivo da pesquisa foi testar diferentes atributos químicos como entrada em modelos de aprendizagem de máquina para estimar a produtividade de sementes de soja. O presente trabalho foi conduzido utilizando o banco de dados (BD) de solo e produtividade de grãos da sementeira ATTO Sementes para a cultura da soja cultivada na safra 2020/2021. Os atributos de solo avalidos foram pH, capacidade de troca catiônica (CTC), saturação por bases (V%), teor de argila, matéria orgânia (MO). A produtividade foi obtida por meio da geração de um mapa de colheita, pelo sistema integrado JDLink da Colhedora John Deere S790. A correlação de Pearson foi realizada para verificar a interrelação entre as variáveis de solo analisadas e a produtividade. Os dados foram submetidos as análises de aprendizagem de máquina (redes neurais artificiais, regressão linear, M5P, REPTree, random forest e máquina de vetor suporte). Foram testadas seis configurações de conjuntos de dados de entrada: pH, CTC, V%, altitude, argila e todas as informações juntas. Como variável de saída (output) dos algoritmos foi utilizado a produtividade da soja A utilização de todas as variáveis de solo (pH, CTC, SB, teor de argila e MO) associado ao modelo de aprendizagem de máquina random forest possibilita predizer a produtividade de sementes de soja com alta precisão.Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do SulUFMSBrasilPrediçãoprodutividadeAtributos do soloAprendizagem de máquina.Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquinainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRicardo GavaLEONARDO BEZERRA DA SILVAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSORIGINALDissertacao_Leonardo_Bezerra_da_Silva.pdfDissertacao_Leonardo_Bezerra_da_Silva.pdfapplication/pdf878496https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/6523/-1/Dissertacao_Leonardo_Bezerra_da_Silva.pdff4f9b889dba2177828c8cd26eb19ed0cMD5-1123456789/65232023-09-04 09:45:00.302oai:repositorio.ufms.br:123456789/6523Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242023-09-04T13:45Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
title Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
spellingShingle Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
LEONARDO BEZERRA DA SILVA
Predição
produtividade
Atributos do solo
Aprendizagem de máquina.
title_short Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
title_full Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
title_fullStr Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
title_full_unstemmed Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
title_sort Predição de produtividade de sementes de soja usando atributos do solo e aprendizagem de máquina
author LEONARDO BEZERRA DA SILVA
author_facet LEONARDO BEZERRA DA SILVA
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ricardo Gava
dc.contributor.author.fl_str_mv LEONARDO BEZERRA DA SILVA
contributor_str_mv Ricardo Gava
dc.subject.por.fl_str_mv Predição
produtividade
Atributos do solo
Aprendizagem de máquina.
topic Predição
produtividade
Atributos do solo
Aprendizagem de máquina.
description There are several studies that sought to understand how the chemical attributes of the soil influence the yield of soybeans. These researches used, for the most part, geostatistical techniques and multivariate analysis to demonstrate the effect of variables such as organic matter content, CEC, clay on the productive components and physiological performance of soybean. The objective of the research was to test different chemical attributes as input in machine learning models to estimate soybean seed productivity. The present work was carried out using the database (BD) of soil and grain yield of the ATTO Sementes sowing for the soybean crop grown in the 2020/2021 season. The evaluated soil attributes were pH, cation exchange capacity (CEC), base saturation (SB), clay content, organic matter (OM). Seed yield was obtained through the generation of a harvest map, by the integrated JDLink system of the John Deere S790 Harvester. Pearson's correlation was performed to verify the interrelationship between the analyzed soil variables and productivity. The data were subjected to machine learning analysis (artificial neural networks, linear regression, M5P, REPTree, random forest and support vector machine). Six different configurations for the algorithms were tested: pH, CTC, V%, altitude, clay and all information together. As an output variable (output) of the algorithms, soy bean productivity was used. The use of all soil variables (pH, CEC, SB, clay content and MO) associated with the random forest machine learning model makes it possible to predict soybean seed yield with high precision.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-09-04T13:44:59Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-09-04T13:44:59Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023
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.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6523
url https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/6523
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.publisher.none.fl_str_mv Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMS
instname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron:UFMS
instname_str Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron_str UFMS
institution UFMS
reponame_str Repositório Institucional da UFMS
collection Repositório Institucional da UFMS
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/6523/-1/Dissertacao_Leonardo_Bezerra_da_Silva.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv f4f9b889dba2177828c8cd26eb19ed0c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
repository.mail.fl_str_mv ri.prograd@ufms.br
_version_ 1815447983071690752