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http://ri.ufmt.br/handle/1/5608
Tipo documento: | Dissertação |
Título: | Uso de machine learning para a classificação e predição da capacidade de autocura de pasta cimentícea por meio do uso de bactérias |
Autor(es): | Oliveira, Franciana Sokoloski de |
Orientador(a): | Stefani, Ricardo |
Membro da Banca: | Stefani, Ricardo |
Membro da Banca: | Borges, Jonatas Emmanuel |
Membro da Banca: | Tussolini, Martha |
Resumo : | A pesquisa designa-se como o estudo da autocura na pasta cimentícea com uso de bactérias self-healing, com a capacidade de depositar calcário, utilizando do algoritmo Support Vector Machine- Machine Learning. Os dados utilizados para a implementação da previsão foram coletados de estudos realizados previamente. Foram 38 (trinta e oito) amostras, com o uso de seis bactérias: Bacillus cohnii, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus sphaericus, Bacillus mucilaginous e Bacillus pseudofirmus. Foram utilizados dados de entrada referentes a quantidade de cimento, água, areia, agregado, lactato de cálcio e plastificante, fator de água/cimento, o tamanho da fissura curada, o tempo de cura e a porcentagem de autocura. Nesse estudo utilizou-se a linguagem de programação R, em que os parêmetros gamma, custo, tipo e coef0 foram mantidos para todos os conjuntos de dados, foram alterados os valores de kernel e cross validation. O kernel variou entre sigmoid, radial e linear e o valor do cross foram de 10, 5 ou 2. O estudo objetiva-se avaliar a precisão da previsão da autocura do concreto com a modelagem estatística na linguagem R com base nos critérios de avaliação de desempenho: variância explicada (R²), Erro absoluto médio (MAE) e Erro quadrático médio da raiz (RMSE). Para cada conjunto de dados obteve-se um R², MAE e RSME e suas respectivas porcentagens. O R² das amostras que possuíam o parâmetro kernel radial obtiveram resultados melhores com valores de 0,897 e 0,976. O RSME foi alcançado para todas as amostras, que obtivera valores próximos a zero, sendo o maior valor próximo a 0,14. Tendo assim, poucos erros significativos no modelo. Os valores do MAE variaram entre 0,0625 a 0,0264 equivalentes a 6,52% a 2,64%, sendo o menor valor o do kernel tipo radial. A água, areia, lactato, plastificante, fator de água/cimento e tempo de cura são variáveis que possuem boa interação com as bactérias, porém destas, a água, o lactato e o fator água/cimento, são as que demonstraram maior relevância na pasta cimentíces. Considerando as três métricas avaliativas R², RSME e MAE, e analisando os gráficos gerados pelo R, pode-se concluir que o modelo preditivo é considerado bom potencial para a predição da autocura de materiais com base cimentícea. |
Resumo em lingua estrangeira: | The research is designated as the study of self-healing in cement paste using self-healing bacteria using the Support Vector Machine-Machine Learning algorithm. The data used to implement the forecast were collected from studies carried out previously. There were 38 (thirty-eight) samples, using six bacteria: Bacillus cohnii, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus sphaericus, Bacillus mucilaginous and Bacillus pseudofirmus. Input data referring to the amount of cement, water, sand, aggregate, calcium lactate and plasticizer, water/cement factor, the size of the cured crack, the curing time and the percentage of selfhealing were used. In this study, the R programming language was used, where the parameters gamma, cost, type and coef0 were kept for all data sets, the kernel and cross validation values were changed. The kernel varied between sigmoid, radial and linear and the cross value was 10, 5 or 2. The study aims to evaluate the accuracy of the prediction of self-curing of concrete with statistical modeling in R language based on the evaluation criteria of performance: explained variance (R²), Mean Absolute Error (MAE) and Root Mean Square Error (RMSE). For each data set, an R², MAE and RSME and their respective percentages were obtained. The R² of the samples that had the radial kernel parameter obtained better results with values of 0,897 and 0,976. The RSME was reached for all samples, which had values close to zero, with the highest value being close to 0,14. Thus, there are few significant errors in the model. The MAE values ranged from 0,0625 to 0,0264, equivalent to 6,52% to 2,64%, with the lowest value being that of the radial kernel. Water, sand, lactate, plasticizer, water/cement factor and curing time are variables that receive good interaction with bacteria, however these, water, lactate and water/cement factor, are the ones that protect the most in the cement paste. Considering the three evaluative metrics R², RSME and MAE, and analyzing the graphs generated by R, it can be concluded that the predictive model has good potential for predicting the self-healing of cement-based materials. |
Palavra-chave: | Bactéria self-healing Linguagem R Materiais cimentíceos |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Self-healing bacteria R language Cementitious materials |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUA - Araguaia |
Departamento: | Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais |
Referência: | OLIVEIRA, Franciana Sokoloski de. Uso de machine learning para a classificação e predição da capacidade de autocura de pasta cimentícea por meio do uso de bactérias. 2023. 63 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/5608 |
Data defesa documento: | 5-May-2023 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUA - ICET - PPGMat - Dissertações de mestrado |
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