Atualização de modelos geológicos utilizando técnicas de aprendizagem supervisionadas para interpretação de domínios geológicos
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44137/tde-09092024-092920/ |
Resumo: | Atualmente, a modelagem implícita é a técnica mais utilizada para a construção de modelos geológicos. Nesta técnica, o geólogo precisa manualmente categorizar as amostras definindo a quais domínios geológicos elas pertencem. Este processo deve ser realizado toda vez que uma nova informação é adicionada ao banco de dados, logo o processo de atualização de modelos geológicos demanda tempo, dedicação e conhecimento do depósito. Uma forma possível para otimizar este processo é a utilização de algoritmos de aprendizado de máquina. Estes algoritmos buscam identificar padrões nos dados para inferir sobre eles. O objetivo deste trabalho é utilizar algoritmos de aprendizado de máquina para interpretar domínios geológicos quando novos furos são inseridos ao modelo. Foram utilizados seis algoritmos de aprendizado de máquina, que são Naive Bayes, floresta aleatória, K-vizinhos mais próximos (k-NN), máquina de vetores de suporte (SVM), árvore de decisão e rede neural, para atualizar o modelo de um depósito de ouro. O depósito estudado está inserido na Formação Serra do Córrego e é constituído por intercalações de pacotes de conglomerados e quartzitos. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os algoritmos de Naive Bayes, SVM, árvore de decisão e k-NN não são indicados para realizar categorização das amostras de acordo com os domínios geológicos aos quais pertencem. Este fato reflete-se nos modelos gerados a partir das categorizações dos domínios geológicos realizadas por estes algoritmos, estes modelos apresentaram camadas com formatos não geológicos e não respeitaram a estratigrafia do depósito. Por outro lado, rede neural e floresta aleatória mostraram-se bastante promissores para realizar tal atividade, pois os modelos ficaram semelhantes ao modelo realizado manualmente por um geólogo, deste modo, aconselha-se a utilização destes algoritmos para o auxílio da modelagem implícita. |
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Atualização de modelos geológicos utilizando técnicas de aprendizagem supervisionadas para interpretação de domínios geológicosUpdating geological models using supervised learning techniques for geological domain interpretationAprendizado de máquinaAprendizagem supervisionadaDepósito de ouroGeological interpretationGold depositImplicit modelingInterpretação geológica.Machine learningModelagem implícitaSupervised learningAtualmente, a modelagem implícita é a técnica mais utilizada para a construção de modelos geológicos. Nesta técnica, o geólogo precisa manualmente categorizar as amostras definindo a quais domínios geológicos elas pertencem. Este processo deve ser realizado toda vez que uma nova informação é adicionada ao banco de dados, logo o processo de atualização de modelos geológicos demanda tempo, dedicação e conhecimento do depósito. Uma forma possível para otimizar este processo é a utilização de algoritmos de aprendizado de máquina. Estes algoritmos buscam identificar padrões nos dados para inferir sobre eles. O objetivo deste trabalho é utilizar algoritmos de aprendizado de máquina para interpretar domínios geológicos quando novos furos são inseridos ao modelo. Foram utilizados seis algoritmos de aprendizado de máquina, que são Naive Bayes, floresta aleatória, K-vizinhos mais próximos (k-NN), máquina de vetores de suporte (SVM), árvore de decisão e rede neural, para atualizar o modelo de um depósito de ouro. O depósito estudado está inserido na Formação Serra do Córrego e é constituído por intercalações de pacotes de conglomerados e quartzitos. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os algoritmos de Naive Bayes, SVM, árvore de decisão e k-NN não são indicados para realizar categorização das amostras de acordo com os domínios geológicos aos quais pertencem. Este fato reflete-se nos modelos gerados a partir das categorizações dos domínios geológicos realizadas por estes algoritmos, estes modelos apresentaram camadas com formatos não geológicos e não respeitaram a estratigrafia do depósito. Por outro lado, rede neural e floresta aleatória mostraram-se bastante promissores para realizar tal atividade, pois os modelos ficaram semelhantes ao modelo realizado manualmente por um geólogo, deste modo, aconselha-se a utilização destes algoritmos para o auxílio da modelagem implícita.Currently, implicit modeling is the most widely used technique for building geological models. In this technique, the geologist needs to manually categorize samples into geological domains. This process occurs each time new information is added to the geological model, making the update of geological models a timeconsuming, dedicated, and knowledge-intensive process. One possible way to optimize this process is the use of machine learning algorithms. These algorithms seek to identify patterns in data to make inferences about them. The objective of this work is to use machine learning algorithms to interpret geological domains when new drill holes are added to the model. In this study, six machine learning algorithms were applied: Naive Bayes, random forest, k-nearest neighbors (K-NN), support vector machine (SVM), decision tree, and neural network, to update a model of a gold deposit. The studied deposit is located in the Serra do Córrego Formation and consists of intercalations of conglomerate and quartzite packages. The results obtained in this study showed that the Naive Bayes, SVM, decision tree, and k-NN algorithms are not suitable for categorizing samples according to their geological domains. This is reflected in the models generated from the categorization of geological domains made by these algorithms, as these models showed layers with non-geological shapes and did not respect the deposit\'s stratigraphy. On the other hand, neural network and random forest proved to be quite promising for this activity, as the models resembled the manually created model by a geologist. Therefore, the use of these algorithms is advisable for assisting in implicit modeling.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRocha, Marcelo Monteiro daMartins, Marcela2024-06-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44137/tde-09092024-092920/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-09-09T13:25:02Zoai:teses.usp.br:tde-09092024-092920Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-09T13:25:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Atualmente, a modelagem implícita é a técnica mais utilizada para a construção de modelos geológicos. Nesta técnica, o geólogo precisa manualmente categorizar as amostras definindo a quais domínios geológicos elas pertencem. Este processo deve ser realizado toda vez que uma nova informação é adicionada ao banco de dados, logo o processo de atualização de modelos geológicos demanda tempo, dedicação e conhecimento do depósito. Uma forma possível para otimizar este processo é a utilização de algoritmos de aprendizado de máquina. Estes algoritmos buscam identificar padrões nos dados para inferir sobre eles. O objetivo deste trabalho é utilizar algoritmos de aprendizado de máquina para interpretar domínios geológicos quando novos furos são inseridos ao modelo. Foram utilizados seis algoritmos de aprendizado de máquina, que são Naive Bayes, floresta aleatória, K-vizinhos mais próximos (k-NN), máquina de vetores de suporte (SVM), árvore de decisão e rede neural, para atualizar o modelo de um depósito de ouro. O depósito estudado está inserido na Formação Serra do Córrego e é constituído por intercalações de pacotes de conglomerados e quartzitos. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os algoritmos de Naive Bayes, SVM, árvore de decisão e k-NN não são indicados para realizar categorização das amostras de acordo com os domínios geológicos aos quais pertencem. Este fato reflete-se nos modelos gerados a partir das categorizações dos domínios geológicos realizadas por estes algoritmos, estes modelos apresentaram camadas com formatos não geológicos e não respeitaram a estratigrafia do depósito. Por outro lado, rede neural e floresta aleatória mostraram-se bastante promissores para realizar tal atividade, pois os modelos ficaram semelhantes ao modelo realizado manualmente por um geólogo, deste modo, aconselha-se a utilização destes algoritmos para o auxílio da modelagem implícita. |
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