Aplicando rede neural para realizar predições de níveis do Rio Tapajós na Região Oeste do Pará

dc.contributor.advisor1SILVA, Marcelino Silva da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7080513172499497pt_BR
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0001-7504-7434pt_BR
dc.creatorAMARAL, Lucas de Andrade
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3368245184566191pt_BR
dc.date.accessioned2025-03-25T20:40:48Z
dc.date.available2025-03-25T20:40:48Z
dc.date.issued2024-10-28
dc.description.abstractThe objective of this study was to use an LSTM neural network to predict the water level of the Tapajós River, based on hydroclimatological data from the National Water Agency (ANA). Data from the years 1999 to 2023 were used from three hydro-telemetry stations strategically positioned along the river, providing hydrological information. The research adopted the Knowledge Discovery in Databases (KDD) methodology to assist in data processing and organization, aiming to improve the results and interpretations of the analyses. The LSTM model was built and trained to generate monthly predictions of water levels. Min-Max normalization was applied to standardize the input data, facilitating model convergence during validation and prediction processes. The model was configured to use a 30-day observation window. The MAE, MSE, and RMSE metrics were used to evaluate the model's performance; as a result, the LSTM model showed satisfactory performance in predicting the Tapajós River's water levels. The evaluation metrics indicated consistent values; considering the best results from the three datasets, the mean absolute error (MAE) was 0.035, the mean squared error (MSE) reached 0.002, and the root mean squared error (RMSE) was 0.046, in a time series containing 1,333 samples, indicating good predictive accuracy. The LSTM was able to capture seasonal trends and variations present in historical data. Based on this, an autoregressive prediction technique was used for the first five months of 2024 to generate forecast data and compare them with actual data available for this period.pt_BR
dc.description.resumoO objetivo deste trabalho foi utilizar uma rede neural LSTM para realizar predições dos níveis de cota do rio Tapajós, baseando-se em dados do acervo hidroclimatológico da Agência Nacional de Águas (ANA). Foram utilizados dados dos anos de 1999 a 2023 de três estações de hidro-telemetria estrategicamente posicionadas ao longo do rio, essas estações fornecem informações hidrológicas. A pesquisa adotou a metodologia KDD (Knowledge Discovery in Databases) para auxiliar no processamento e na organização dos dados, visando aprimorar os resultados e as interpretações das análises. O modelo LSTM foi construído e treinado para gerar predições mensais dos níveis de cota. A normalização Min-Max foi realizada para padronizar os dados de entrada facilitando o modelo a convergir o processo de validação com as predições. O modelo foi configurado para utilizar uma janela de observação de 30 dias. As métricas MAE, MSE e RMSE foram empregadas para avaliar o desempenho do modelo, como resultado, o modelo LSTM apresentou um desempenho satisfatório na predição dos níveis de cota do rio Tapajós. As métricas de avaliação utilizadas mostraram valores consistentes, considerando o melhor resultado dos 3 conjuntos de dados, o erro médio absoluto (MAE) foi de 0.035, o erro quadrático médio (MSE) atingiu 0.002, e a raiz do erro quadrático médio (RMSE) foi de 0.046 em uma sequência temporal contendo 1333 amostras, indicando boa precisão nas previsões. O LSTM foi capaz de capturar as tendências e variações sazonais presentes nos dados históricos, com base nisso foi realizada a técnica de predição auto regressiva para os 5 primeiros meses de 2024 para gerar dados de predições e compará-los com os dados reais disponíveis desse período.pt_BR
dc.identifier.citationAMARAL, Lucas de Andrade. Aplicando rede neural para realizar predições de níveis do Rio Tapajós na Região Oeste do Pará. Orientador: Marcelino Silva da Silva. 2024. 72 f. Trabalho de Conclusão de Curso ( Ciência da Computação) - Instituto de Engenharia e Geociências, Universidade Federal do Oeste do Pará, Santarém, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufopa.edu.br/handle/123456789/2551pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufopa.edu.br/handle/123456789/2551
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Oeste do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Engenharia e Geociênciaspt_BR
dc.publisher.initialsUFOPApt_BR
dc.publisher.programNot applicablept_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.sourcePDFpt_BR
dc.subjectRede Neuralpt_BR
dc.subjectLSTMpt_BR
dc.subjectRio Tapajóspt_BR
dc.subjectPrediçãopt_BR
dc.subjectCotaspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ:: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleAplicando rede neural para realizar predições de níveis do Rio Tapajós na Região Oeste do Parápt_BR
dc.typeTCCpt_BR

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