Classificador de aromas com redes neurais artificiais para um nariz eletrônico.

• Ano de defesa: 1998
• Autor(a) principal: Baratto, Giovani
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Artificial neural networks; Electronic nose; Nariz eletrônico; Redes neurais artificiais
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27112024-121823/

Desenvolveu-se um classificador utilizando redes neurais artificiais para o reconhecimento de padrões de aromas em um nariz eletrônico. O classificador foi desenvolvido a partir do modelo biológico KIII de Freeman. O classificador é composto de 4 redes neurais, chamadas de R0, R1, R2, R3 e R4, interligadas por elementos atrasadores denominados de L1, L2, L3 e L4. A rede R0 reconstrói o sinal de entrada dos sensores, a rede R1 categoriza o estado dos sensores e as redes R2 e R3 geram sinais de focalização para a rede R1. Um nariz eletrônico foi construído e medidas foram realizadas para identificar amostras gasosas que pertecem a duas séries diferentes de compostos químicos, uma referente ao grupo dos solventes orgânicos e outra ao grupo dos álcoois. Na primeira série de medidas, foram utilizados álcool etílico, álcool isopropílico e acetona. Na segunda, como representantes da família do álcool etílico, foram usados quatro tipos de aguardentes comerciais brasileiras e ainda pisco e álcool de arroz. Foram realizadas simulações com padrões experimentais e sintéticos com um perceptron multicamadas. A menor taxa de erro foi alcançada com o uso da tensão sobre os sensores em regime permanente antes e depois da injeção da espécie como atributo. Foi desenvolvido um algoritmo de treinamento para as redes neurais artificiais do classificador. Observou-se a capacidade de reconstrução dos sinais dos sensores pela rede R0 e foi demonstrado que estacapacidade é maior com o aumento do número de sensores. Por meio de simulações com padrões sintéticos, foi verificado o comportamento do classificador, sendo estimado os valores para os seus elementos. Verificou-se que os sinais de focalização das redes R2 e R3 sobre a rede R1 devem possuir a mesma intensidade e serem aproximadamente uma década menores que o sinal dos sensores na entrada da rede R1. Os tempos de atraso dos elementos atrasadores L1 a L3 devem ser iguais e para ) L4 o tempo de atraso deve ser duas as três vezes o tempo de L1. Para o funcionamento adequado do classificador, foi observada a necessidade de se incluir um filtro passa baixas nos elementos atrasadores. O tempo de atraso está relacionado com os tempos de resposta dos sensores. O filtro passa baixa pode controlar a memória de longo termo do classificador. Simulações realizadas com padrões de medidas do nariz eletrônico conduziram a observações semelhantes às apresentadas para os padrões sintéticos.