Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Pinto, Mariana Camargo Leal
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24950
Resumo: The absorption of water in chicken carcasses has been researched by several authors regarding specific interferences during the stages of the chiller cooling process. Meeting the limits foreseen in the legislation for the absorption of water in the carcasses of birds and seeking the closest values foreseen by the legislation, imply economic benefits for the industries, increasing the profitability and quality of the product. In the proposed study, the machine learning algorithm, one of the models of artificial neural networks, was used to predict the values and classify the variables with the greatest influence of water absorption in chicken carcasses of an industrial plant, helping plant managers to make decisions. As a result, it was possible to identify the ANN with the best performance for water absorption, and the criteria used to evaluate the results obtained were the correlation coefficient (R) between the predicted and experimental values and the mean quadratic error (RMSE). For the dripping test, the correlation coefficients, both for Cross Validation and for Percentage Split, presented close values (R 0.3902 and R 0.4207), which are considered low when compared to the results obtained for water absorption. Regarding the prediction of water absorption values in carcasses, the application of Multilayer Perceptron had a good evolution as adjustments were made to the algorithm using the Weka software, presenting correlation coefficients of 0.95, using 1 hidden layer with four (4 ) neurons and three thousand (3,000) training periods. The neural network algorithm identified the variables - average mass, pre-chiller retention time, pre-chiller temperature and scalding temperature; which influence the water absorption process and the literature corroborates the variables raised in the study.
id UTFPR-12_f106b48eed6155b394383dc92cdd414d
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/24950
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiaisUse of machine learning algorithms to predict water absorption in chicken carcasses: application of artificial neural networksFrango de corteCarne - ResfriamentoAlimentos - UmidadeRedes neurais (Computação)Broilers (Chickens)Meat - CoolingFood - MoistureNeural networks (Computer science)CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DE ALIMENTOSTecnologia de AlimentosThe absorption of water in chicken carcasses has been researched by several authors regarding specific interferences during the stages of the chiller cooling process. Meeting the limits foreseen in the legislation for the absorption of water in the carcasses of birds and seeking the closest values foreseen by the legislation, imply economic benefits for the industries, increasing the profitability and quality of the product. In the proposed study, the machine learning algorithm, one of the models of artificial neural networks, was used to predict the values and classify the variables with the greatest influence of water absorption in chicken carcasses of an industrial plant, helping plant managers to make decisions. As a result, it was possible to identify the ANN with the best performance for water absorption, and the criteria used to evaluate the results obtained were the correlation coefficient (R) between the predicted and experimental values and the mean quadratic error (RMSE). For the dripping test, the correlation coefficients, both for Cross Validation and for Percentage Split, presented close values (R 0.3902 and R 0.4207), which are considered low when compared to the results obtained for water absorption. Regarding the prediction of water absorption values in carcasses, the application of Multilayer Perceptron had a good evolution as adjustments were made to the algorithm using the Weka software, presenting correlation coefficients of 0.95, using 1 hidden layer with four (4 ) neurons and three thousand (3,000) training periods. The neural network algorithm identified the variables - average mass, pre-chiller retention time, pre-chiller temperature and scalding temperature; which influence the water absorption process and the literature corroborates the variables raised in the study.A absorção de água em carcaças de frangos tem sido pesquisada por diversos autores no que tange às interferências específicas durante as etapas do processo de resfriamento em chiller. Atender os limites previstos em legislação para absorção de água nas carcaças das aves e buscar os valores mais próximos previstos pela legislação, implicam benefícios econômicos para as indústrias, aumentando a lucratividade e qualidade do produto. No estudo proposto foi utilizado o algoritmo de aprendizagem de máquina, um dos modelos de redes neurais artificiais, para predizer os valores e classificar as variáveis com maior influência de absorção de água em carcaças de frango de uma planta industrial, auxiliando os gestores da planta a tomar decisões. Como resultado, foi possível identificar a RNA com melhor desempenho para absorção de água, sendo os critérios utilizados para avaliar os resultados obtidos o coeficiente de correlação (R) entre os valores preditos e experimentais e o erro médio quadrático (RMSE). Para o dripping test, os coeficientes de correlação, tanto para Cross Validation quanto para Percentage Split, apresentaram valores próximos (R 0,3902 e R 0,4207), os quais são considerados baixos quando comparado aos resultados obtidos para absorção de água. Com relação à predição dos valores de absorção de água nas carcaças, a aplicação do Multilayer Perceptron teve boa evolução conforme foram sendo realizados ajustes no algoritmo através do software Weka, apresentando coeficientes de correlação de 0,95, utilizando 1 camada oculta com quatro (4) neurônios e três mil (3.000) épocas de treinamento. O algoritmo de rede neural identificou as variáveis - massa média, tempo de retenção no pré chiller, temperatura do pré chiller e temperatura de escaldagem; as quais influenciam no processo de absorção de água sendo que a literatura corrobora com as variáveis levantadas no estudo.Universidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de AlimentosUTFPRAlfaro, Alexandre da Trindadehttps://orcid.org/0000-0003-3062-3076http://lattes.cnpq.br/4939970055152393Brusamarello, Claiton Zaninihttps://orcid.org/0000-0002-2617-2375http://lattes.cnpq.br/9115740329749856Alfaro, Alexandre da Trindadehttps://orcid.org/0000-0003-3062-3076http://lattes.cnpq.br/4939970055152393Canan, Cristianehttps://orcid.org/0000-0001-5465-0701http://lattes.cnpq.br/8339407820444710Parteca, Sandrohttp://lattes.cnpq.br/2235956137752542Pinto, Mariana Camargo Leal2021-05-13T23:33:35Z2021-05-13T23:33:35Z2021-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPINTO, Mariana Camargo Leal. Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais. 2021. 207 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24950porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2021-05-14T06:12:27Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/24950Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2021-05-14T06:12:27Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
Use of machine learning algorithms to predict water absorption in chicken carcasses: application of artificial neural networks
title Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
spellingShingle Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
Pinto, Mariana Camargo Leal
Frango de corte
Carne - Resfriamento
Alimentos - Umidade
Redes neurais (Computação)
Broilers (Chickens)
Meat - Cooling
Food - Moisture
Neural networks (Computer science)
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Tecnologia de Alimentos
title_short Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
title_full Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
title_fullStr Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
title_full_unstemmed Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
title_sort Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais
author Pinto, Mariana Camargo Leal
author_facet Pinto, Mariana Camargo Leal
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Alfaro, Alexandre da Trindade
https://orcid.org/0000-0003-3062-3076
http://lattes.cnpq.br/4939970055152393
Brusamarello, Claiton Zanini
https://orcid.org/0000-0002-2617-2375
http://lattes.cnpq.br/9115740329749856
Alfaro, Alexandre da Trindade
https://orcid.org/0000-0003-3062-3076
http://lattes.cnpq.br/4939970055152393
Canan, Cristiane
https://orcid.org/0000-0001-5465-0701
http://lattes.cnpq.br/8339407820444710
Parteca, Sandro
http://lattes.cnpq.br/2235956137752542
dc.contributor.author.fl_str_mv Pinto, Mariana Camargo Leal
dc.subject.por.fl_str_mv Frango de corte
Carne - Resfriamento
Alimentos - Umidade
Redes neurais (Computação)
Broilers (Chickens)
Meat - Cooling
Food - Moisture
Neural networks (Computer science)
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Tecnologia de Alimentos
topic Frango de corte
Carne - Resfriamento
Alimentos - Umidade
Redes neurais (Computação)
Broilers (Chickens)
Meat - Cooling
Food - Moisture
Neural networks (Computer science)
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Tecnologia de Alimentos
description The absorption of water in chicken carcasses has been researched by several authors regarding specific interferences during the stages of the chiller cooling process. Meeting the limits foreseen in the legislation for the absorption of water in the carcasses of birds and seeking the closest values foreseen by the legislation, imply economic benefits for the industries, increasing the profitability and quality of the product. In the proposed study, the machine learning algorithm, one of the models of artificial neural networks, was used to predict the values and classify the variables with the greatest influence of water absorption in chicken carcasses of an industrial plant, helping plant managers to make decisions. As a result, it was possible to identify the ANN with the best performance for water absorption, and the criteria used to evaluate the results obtained were the correlation coefficient (R) between the predicted and experimental values and the mean quadratic error (RMSE). For the dripping test, the correlation coefficients, both for Cross Validation and for Percentage Split, presented close values (R 0.3902 and R 0.4207), which are considered low when compared to the results obtained for water absorption. Regarding the prediction of water absorption values in carcasses, the application of Multilayer Perceptron had a good evolution as adjustments were made to the algorithm using the Weka software, presenting correlation coefficients of 0.95, using 1 hidden layer with four (4 ) neurons and three thousand (3,000) training periods. The neural network algorithm identified the variables - average mass, pre-chiller retention time, pre-chiller temperature and scalding temperature; which influence the water absorption process and the literature corroborates the variables raised in the study.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-05-13T23:33:35Z
2021-05-13T23:33:35Z
2021-02-24
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv PINTO, Mariana Camargo Leal. Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais. 2021. 207 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24950
identifier_str_mv PINTO, Mariana Camargo Leal. Utilização de algoritmos de aprendizagem de máquina para predição de absorção de água nas carcaças de frango: aplicação de redes neurais artificiais. 2021. 207 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24950
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Londrina
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498244965040128