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http://ri.ufmt.br/handle/1/5695
Tipo documento: | Tese |
Título: | Proposta de rede neural artificial para previsão do conforto térmico utilizando o ASHRAE Global Thermal Comfort DataBase II |
Autor(es): | Santos, Fernanda Marcielli |
Orientador(a): | Musis, Carlo Ralph de |
Membro da Banca: | Paulo, Sérgio Roberto de |
Membro da Banca: | Musis, Carlo Ralph de |
Membro da Banca: | Figueiredo, Josiel Maimone de |
Membro da Banca: | Gomes, Raphael de Souza Rosa |
Membro da Banca: | Chegury, Juliana Queiroz Borges de Magalhães |
Resumo : | Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma Rede Neural Artificial (RNA) para prever um modelo de conforto térmico. Foi usado o banco de dados da ASHRAE que reúne dados climatológicos de trabalhos científicos mundiais, compilados de 1985 a 2018. A RNA foi treinada, usando os parâmetros do banco de dados e sua arquitetura foi do tipo Feed-Forward (FF) com três camadas triangulares, otimizador NAdam com taxa de aprendizado de 0,01, função de ativação ReLu nas três camadas, porcentagem de treinamento/teste de 70:30, batch size de 512 e epochs de 1500. Para a entrada usou-se: índice de resistência térmica das vestimentas (clo), taxa de metabolismo individual (met), temperatura do ar (ºC), umidade relativa do ar (%), velocidade do ar (m/s) e temperatura externa mensal do ar (ºC); e um parâmetro de saída: sensação térmica. A RNA treinada apresentou um erro de 13,7%, com pelo menos 100 neurônios. A estimativa da sensação térmica foi avaliada pela análise de variância (ANOVA) e apresentou um bom ajuste. O coeficiente de correlação (R) teve o valor próximo de 1, indicando um alto grau de correlação, enquanto o coeficiente de determinação foi significativo para o modelo, considerando o baixo erro padrão de estimativa. O valor do teste F maior que 1 demonstra melhoria devido ao ajuste do modelo de regressão ser muito maior que sua variação no interior do modelo. A partir da calibração e validação da RNA foi possível verificar uma boa acurácia do modelo. Os resultados alcançados mostraram que a RNA conseguiu realizar previsões assertivas sobre a sensação térmica, o que leva a concluir que o modelo apresentou capacidade de aprendizagem e generalização dos resultados satisfatórios. |
Resumo em lingua estrangeira: | This work aims to develop an Artificial Neural Network (ANN) to predict a thermal comfort model. The ASHRAE database was used, which gathers climatological data from worldwide scientific works, compiled from 1985 to 2018. The ANN was trained using the parameters of the database and its architecture was of the Feed-Forward (FF), type with three triangular layers, NAdam optimizer with a learning rate of 0.01, ReLu activation function in the three layers, training/test percentage of 70:30, batch size of 512 and epochs of 1500. For the input we used: thermal resistance index clothing (clo), individual metabolism rate (met), air temperature (ºC), relative air humidity (%), air velocity (m/s) and monthly external air temperature (ºC); and an output parameter: thermal sensation. The trained ANN presented an error of 13.7%, with at least 100 neurons. The thermal sensation estimate was evaluated by analysis of variance (ANOVA) and showed a good fit. The correlation coefficient (R) was close to 1, indicating a high degree of correlation, while the determination coefficient was significant for the model, considering the low standard error of estimation. The F test value greater than 1 demonstrates improvement due to the regression model fit being much greater than its variation within the model. From the calibration and validation of the ANN, it was possible to verify a good accuracy of the model. The results showed that the ANN was able to make assertive predictions about the thermal sensation, which leads to the conclusion that the model showed a capacity for learning and generalization of satisfactory results. |
Palavra-chave: | Sensação térmica Aprendizagem de máquina Climatologia urbana |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Thermal sensation Machine learning Urban climatology |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Instituto de Física (IF) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental |
Referência: | SANTOS, Fernanda Marcielli. Proposta de rede neural artificial para previsão do conforto térmico utilizando o ASHRAE Global Thermal Comfort DataBase II. 2022. 137 f. Dissertação (Mestrado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/5695 |
Data defesa documento: | 28-Jul-2022 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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