Tese
Predição recursiva de diâmetros de clones de eucalipto utilizando rede Perceptron de múltiplas camadas para o cálculo de volume
Registro en:
Autor
Soares, Fabrízzio Alphonsus Alves de Melo Nunes
Institución
Resumen
The volume of timber planted is essential information in a rational and sustainable direction
of resources available in the forests. Thus it is very important to quantify it as precisely
as possible. The Forestry activity that deals with the quantification of wood in the forest is the
Forest Inventory. This inventory is the basis for planning the use of forest resources. Through
it is possible to characterize a given area and the qualitative and quantitative knowledge of the
species that compose it. Forest inventories are used in various types of surveys for recognition,
diagnosis and evaluations in the field of forests. The assessment of timber stock in feasibility
studies, planning and preparation of plots of exploitation, as well as exploratory post-diagnosis,
require specific inventories. Neural networks, especially multilayer perceptron networks with
back-propagation algorithm have been used in several areas due to its high capacity to deal with
nonlinear relationships of input-output, highlighting the learning ability and the ability to generalization,
association and parallel search. These networks have been applied in various areas
such as finance, time series forecasting, pattern classification, among others. Neural networks
have also been used in several works modeling to estimate forest trees of various parameters
such as diameter, height, volume, and others. In this work we performed the analysis and prediction
of diameters and calculation of volumes of trees of genus Eucalyptus. The model uses
only three diameters measure from the base of the tree, and recursively, the diameters are predicted.
For the proposed model experiments were performed to approaches with the overall
height and the minimum commercial diameter. The model performance was compared in the
experiments and the results showed that the proposed model showed satisfactory performance
in relation to the traditional models used in Forestry. Doutor em Ciências O volume de madeira plantado é uma informação essencial no direcionamento racional e
sustentável dos recursos disponíveis nas florestas. Assim, é muito importante quantificá-lo da
forma mais precisa possível. A atividade da Engenharia Florestal que trata da quantificação de
madeira nas florestas é o Inventário Florestal. Este inventário é a base para o planejamento do
uso dos recursos florestais. Por meio dele é possível a caracterização de uma determinada área e
o conhecimento quantitativo e qualitativo das espécies que a compõe. Inventários florestais são
utilizados em vários tipos de levantamentos com a finalidade de reconhecimento, diagnóstico e
avaliações no campo florestal. A avaliação de estoque de madeira em estudos de viabilidade,
planejamento e preparação de talhões de exploração, bem como, diagnóstico pós-exploratórios,
exigem inventários específicos. As redes neurais, especialmente as redes perceptron multicamadas
com o algoritmo back-propagation vêm sendo utilizadas em diversas áreas devido à
sua alta capacidade para tratar com relações não-lineares de entrada-saída, destacando-se a habilidade
de aprendizado e a capacidade de generalização, associação e busca paralela. Essas redes
têm sido aplicadas em diversas áreas como finanças, previsão de séries temporais, classificação
de padrões, entre outras. As redes neurais têm sido utilizadas também em diversos trabalhos de
modelagem florestal para estimar diversos parâmetros das árvores tais como diâmetro, altura,
volume, e outros. Neste trabalho são realizadas análise e predição de diâmetros e cálculo de
volumes de árvores do gênero Eucalyptus. O modelo desenvolvido utiliza apenas três medidas
de diâmetros da base das árvores, e recursivamente, os diâmetros seguintes são preditos. Para
o modelo proposto foram realizados experimentos para abordagens com a altura total e com o
diâmetro mínimo comercial. O desempenho do modelo nos experimentos foi comparado e os
resultados mostraram que o modelo proposto apresentou desempenho satisfatório em relação
aos modelos tradicionais utilizados na Engenharia Florestal.