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Tipo do documento: Dissertação
Título: Classificação de sedimentos da margem equatorial brasileira utilizando algoritmos
Título(s) alternativo(s): Classification of sediments from the Brazilian equatorial margin using algorithms
Autor: LOPES, Luiz Eugênio Hoffmann 
Primeiro orientador: BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe
Primeiro coorientador: BARREIROS, Marta de Oliveira
Primeiro membro da banca: BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe
Segundo membro da banca: BARREIROS, Marta de Oliveira
Terceiro membro da banca: SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho
Quarto membro da banca: ROCHA, Priscila Lima
Resumo: Recentemente, importantes discussões a respeito da ocorrência de extensos recifes carbonáticos e do potencial de descobertas de hidrocarbonetos nas bacias do Pará-Maranhão e Foz do Amazonas, elevaram a importância do estudo da composição faciológica da plataforma continental. No entanto, amostrar sedimentos marinhos é uma operação de alto custo e muitas vezes demorada a depender da distância da costa e da profundidade da amostragem, sendo necessário o deslocamento da equipe e dos equipamentos através de embarcações de pesquisa especializadas. Tendo isto em vista, o objetivo principal deste trabalho foi integrando informações sedimentológicas de amostras de fundo e atributos sísmicos a partir de algoritmos de aprendizado de máquina para assim otimizar o mapeamento das fácies na plataforma continental da Margem Equatorial Brasileira. Os dados de sedimentos foram adquiridos do Banco Nacional de Dados Oceanográficos (BNDO), sendo classificados em Lama, Areia e Cascalho para o tamanho do grão e em Litoclástico (<30%), Litobioclástico (<50%), Biolitoclástico (<70%) e Bioclástico (>70%) para o teor de carbonato de cálcio. Os atributos sísmicos utilizados foram Coerência, Amplitude, Intensidade, Fase Instantânea e Frequência Instantânea. Foram desenvolvidos cinco algoritmos de aprendizado de máquina com a finalidade de relacionar os tipos de sedimento e teor de carbonatos aos atributos sísmicos. Os resultados de cada algoritmo são: Support Vector Machine: Accuracy 80,31%, Precision 81,21%, Recall 80,31% e F1_Score 80,01%. K-Nearest Neighbors: Accuracy 77,07%, Precision 80,55%, Recall 77,07% e F1_Score 75,94%. Decision Trees: Accuracy 85%, Precision 85,78%, Recall 85% e F1_Score 84,85%. Multilayer Perceptron: Accuracy 82,74%, Precision 82,74%, Recall 82,74% e F1_Score 82,49%. Adaptive Boosting: Accuracy 70,47%, Precision 72,25%, Recall 70,47% e F1_Score 69,75%. O melhor resultado obtido foi do algoritmo Decision Trees com 85% de acurácia. Com esses resultados preliminares, observa-se que é possível criar um modelo de aprendizado de máquina para classificar automaticamente os sedimentos marinhos, viabilizando e otimizando pesquisas futuras sobre as fácies carbonáticas e recifes mesofóticos na Margem Equatorial Brasileira.
Abstract: Recently, important discussions about the occurrence of extensive carbonate reefs and the potential for hydrocarbon discoveries in the Pará-Maranhão and Foz do Amazonas basins have raised the importance of studying the faciological composition of the continental shelf. However, sampling marine sediments is a high-cost and often time-consuming operation, depending on the distance from the coast and the depth of sampling, requiring the displacement of staff and equipment through specialized research vessels. With this in mind, the main objective of this work was to integrate sedimentological information from bottom samples and seismic attributes from machine learning algorithms to optimize the mapping of facies on the continental shelf of the Brazilian Equatorial Margin. Sediment data were acquired from the National Oceanographic Data Bank (BNDO), classified as Mud, Sand and Gravel for grain size and Lithoclastic (<30%), Lithobioclastic (<50%), Biolithoclastic (<70%) and Bioclastic (>70%) for calcium carbonate content. The seismic attributes used were Coherence, Amplitude, Intensity, Instantaneous Phase and Instantaneous Frequency. Five machine learning algorithms were developed in order to relate sediment types and carbonate content to seismic attributes. The results of each algorithm are: Support Vector Machine: Accuracy 80.31%, Precision 81.21%, Recall 80.31% and F1_Score 80.01%. K-Nearest Neighbors: Accuracy 77.07%, Precision 80.55%, Recall 77.07% and F1_Score 75.94%. Decision Trees: Accuracy 85%, Precision 85.78%, Recall 85% and F1_Score 84.85%. Multilayer Perceptron: Accuracy 82.74%, Precision 82.74%, Recall 82.74% and F1_Score 82.49%. Adaptive Boosting: Accuracy 70.47%, Precision 72.25%, Recall 70.47% and F1_Score 69.75%. The best result was obtained from the Decision Trees algorithm with 85% accuracy. With these preliminary results, it is possible to create a machine learning model to automatically classify marine sediments, enabling and optimizing future research on carbonate facies and mesophotic reefs in the Brazilian Equatorial Margin.
Palavras-chave: aprendizado de máquina;
classificação;
margem equatorial brasileira;
sedimentos marinhos.;
Classification;
brazilian equatorial margin;
machine learning;
marine sediments.
Área(s) do CNPq: Eng
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: LOPES, Luiz Eugênio Hoffmann. Classificação de sedimentos da margem equatorial brasileira utilizando algoritmos. 2024. 67 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/5313
Data de defesa: 4-Abr-2024
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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