Analisando Dados de Qualidade do Ar por Machine Learning

Autores

  • Ardson dos S. Vianna Jr. USP
  • Fernando de Come Departamento de Engenharia Química, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil

DOI:

https://doi.org/10.63595/vetor.v35i1.18205

Palavras-chave:

Qualidade do ar, Agrupamento, Classificação

Resumo

A aprendizagem de máquina (Machine Learning - ML) possibilita a análise de grande quantidade de dados. Estes dados são gerados a todo instante, como dados de consumo, saúde pública e processos industriais. Um exemplo destes datasets são os conjuntos de parâmetros gerados no monitoramento da qualidade do ar. Neste trabalho, são utilizadas ferramentas de ML para avaliar a qualidade do ar em uma estação da CETESB em Cubatão, estação 66 - Parisi. Os dados de um ano, 1/1/2022 a 1/1/2023, para Partículas Inaláveis (MP10), óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e NOx) e SO2 foram considerados. Foram desenvolvidas engenharia de atributos, agrupamento e classificação. O dendrograma indicou quatro clusters, o que foi confirmado pelo método do K-médios. O classificador com melhor performance foi o algoritmo de k vizinhos mais próximos, com um coeficiente igual a 0,953138. As ferramentas resultaram em análises interessantes que contribuem para o melhor controle sobre os poluentes na atmosfera. O cuidado com o meio ambiente deve ser uma atitude de todos. Mesmo pequenas iniciativas podem contribuir para criar movimentos e políticas públicas.

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Biografia do Autor

Fernando de Come, Departamento de Engenharia Química, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil

Engenheiro Químico formado pela Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Atualmente é mestrando na Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

Referências

S. Lohr, “The age of big data,” New York Times, 11, 2012. Disponível em: https://www.nytimes.com/2012/02/12/sunday-review/big-datas-impact-in-the-world.html

National Academies of Sciences, Engineering, and M. and others, Data science for undergraduates: opportunities and options. National Academies of Sciences, Engineering and Medicine Tech. rep, 2018. Disponível em: http://nap.edu/25104

National Academies of Sciences, Engineering, and M. and others (2018b) Data science: opportunities to transform chemical sciences and engineering: proceedings of a workshop in brief. National Academies of Sciences, Engineering and Medicine Tech. rep., 2018. Disponível em: https://doi.org/10.17226/25191

K. Schwab, The fourth industrial revolution. Currency, 2017. Disponível em: http://voicebucketvoitto.s3.amazonaws.com/pdf/ingles/%5BENG%5D%20A%20Quarta%20Revolucao%20Industrial.pdf

Techjury. Acesso em 23 de março de 2022. Disponível em: https://techjury.net/blog/how-much-data-is-created-every-day/#gref

V. Dhar, “Data science and prediction,” Communications of the ACM, vol. 56, no. 12, pp. 64–73, 2013. Disponível em: https://doi.org/10.1145/2500499

J. Leek, “The key word in Data Science is not Data, it is Science,” Simply Statistics, vol. 12, 2013. Disponível em: https://www.linkedin.com/pulse/keyword-data-science-kanika-garg-85o3c

Cetesb. Acesso em 02 de maio de 2024. Disponível em: https://cetesb.sp.gov.br/ar/padroes-de-qualidade-do-ar/

P. Norvig e S. Russell, Inteligência Artificial, tradução da 3a ed., Elsevier, 2013. Disponível em: https://www.grupogen.com.br/livro-inteligencia-artificial-uma-abordagem-moderna-stuart-russell-e-peter-norvig-9788595158870

A. Géron, Hands-on machine learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow”, O'Reilly Media, Inc., 2022. Disponível em: https://anayamultimedia.es/primer_capitulo/aprende-machine-learning-con-scikit-learn-keras-y-tensorflow-tercera-edicion.pdf

A. Kadiwal. Acesso em 09 de maio de 2024. Disponível em: https://www.kaggle.com/datasets/adityakadiwal/water-potability

J. P. Mueller e L. Massaron, Machine Learning for Dummies, IBM Limited Edition. New Jersey: John Wiley, 2018. Disponível em: https://www.wiley.com/en-mx/Machine+Learning+For+Dummies-p-9781119245513

E. Alpaydin, Introduction to machine learning, 4th edition, MIT press, 2020. Disponível em: https://www.bme.ufl.edu/wp-content/uploads/2018/07/Fall-2015-Syllabus-BME6938-Machine-Learning.pdf

S. Marsland, Machine learning: an algorithmic perspective, 2nd edition, Chapman and Hall/CRC, 2018. Disponível em: http://2.180.2.83:801/opac/temp/11623.pdf

J. Guttag, Introduction to Computation and Programming Using Python: With Application to Understanding Data, 2nd ed. MIT Press, Cambridge, 2016. Disponível em: https://thuvienso.hoasen.edu.vn/bitstream/handle/123456789/8846/Contents.pdf?sequence=3

Pedregosa et al., Scikit-learn: Machine Learning in Python, JMLR 12, pp. 2825-2830, 2011. Disponível em: https://doi.org/10.1002/hbm.25822

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Publicado

2025-07-09

Como Citar

dos S. Vianna Jr., A., & de Come, F. (2025). Analisando Dados de Qualidade do Ar por Machine Learning . VETOR - Revista De Ciências Exatas E Engenharias, 35(1), e18205. https://doi.org/10.63595/vetor.v35i1.18205

Edição

Seção

Seção Especial XXVII ENMC/XV ECTM
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