基于支持向量机和人工神经网络的桉树林分体积估计

IF 0.4 4区 农林科学 Q4 FORESTRY Madera Y Bosques Pub Date : 2022-03-03 DOI:10.21829/myb.2022.2812252
M. Cordeiro, Julio Eduardo Arce, Fabiane Aparecida Retslaff Guimarães, Izabel Passos Bonete, Anthoinny Vittória dos Santos Silva, Jadson Coelho De Abreu, D. Binoti
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Para o treinamento e generalização das MVS, foram utilizadas quatro configurações, formadas a partir de duas funções de erro e duas funções de Kernel. Para configuração, treinamento e generalização das RNA, foi utilizado o software NeuroForest - Volumetric, no qual foram utilizadas configurações de redes do tipo Adaline (Adaptive Linear Element); Multilayer Perceptron (MLP) e Funções de Base Radial (RBF). A qualidade dos ajustes dos modelos de regressão, e das metodologias utilizando RNA e MVS, foram avaliadas utilizando-se o coeficiente de correlação entre os volumes individuais observados e estimados (ryŷ), a raiz quadrada do erro médio, expresso em porcentagem da média (RMSE%), análise gráfica dos resíduos (Res%). 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摘要

本研究旨在评估人工神经网络(RNA)和支持向量机(MVS)在桉树林分体积建模中的性能。使用了位于阿马帕州南部中部地区四个市镇的商业种植园的数据,这些数据由一家私营公司提供。对文献中建立的体积模型进行了调整,并与MVS和RNA技术进行了比较。数据分为80%用于训练和20%用于模型验证,MVS和RNA使用了回归模型使用的相同树状测量变量(dap和身高)。为了训练和推广MVS,使用了四种配置,由两个误差函数和两个核函数组成。对于RNA的配置、训练和泛化,使用了NeuroForest-Volutical软件,其中使用了Adaline(自适应线性单元)网络配置;多层感知器(MLP)和径向基函数(RBF)。使用观察到的和估计的个体体积之间的相关系数(ryŷ)、平均误差的平方根(表示为平均值的百分比(RMSE%))、残留物的图形分析(Res%)来评估回归模型的调整质量以及使用RNA和MVS的方法的调整质量。考虑到这些结果,与传统方法相比,MVS和RNA在个体体积估计方面获得了略好的性能,证明这些技术非常适合测量和森林管理领域的应用。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
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Estimativas volumétricas em povoamentos de eucalipto utilizando máquinas de vetores de suporte e redes neurais artificiais
Este estudo teve por objetivo avaliar o desempenho de redes neurais artificiais (RNA) e máquinas de vetor de suporte (MVS) na modelagem volumétrica em povoamentos de eucalipto. Utilizou-se dados oriundos de plantios comerciais não desbastados, localizados em quatro municípios na mesorregião sul do estado do Amapá e foram disponibilizados por uma empresa privada. Foram ajustados modelos volumétricos consagrados na literatura e comparados com a técnica de MVS e de RNA. Os dados foram divididos em 80% para treinamento e 20% para validação dos modelos, as mesmas variáveis dendrométricas utilizadas pelos modelos de regressão (dap e altura) foram utilizadas pelas MVS e RNA. Para o treinamento e generalização das MVS, foram utilizadas quatro configurações, formadas a partir de duas funções de erro e duas funções de Kernel. Para configuração, treinamento e generalização das RNA, foi utilizado o software NeuroForest - Volumetric, no qual foram utilizadas configurações de redes do tipo Adaline (Adaptive Linear Element); Multilayer Perceptron (MLP) e Funções de Base Radial (RBF). A qualidade dos ajustes dos modelos de regressão, e das metodologias utilizando RNA e MVS, foram avaliadas utilizando-se o coeficiente de correlação entre os volumes individuais observados e estimados (ryŷ), a raiz quadrada do erro médio, expresso em porcentagem da média (RMSE%), análise gráfica dos resíduos (Res%). Considerando os resultados, MVS e RNA obtiveram desempenho ligeiramente melhores, comparados à metodologia tradicional, nas estimativas de volume individual, demonstrando serem técnicas que se adequaram bem para aplicações na área de mensuração e manejo florestal.
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Madera Y Bosques
Madera Y Bosques FORESTRY-
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期刊介绍: Madera y Bosques (Wood and Forests) is a scientific periodical journal which has the objective of serving as media for scientific and technological research related to forest products, forest management and conservation as well as forest ecology topics and related subjects. It publishes original scientific papers, topical articles, scientific notes or bibliographic reviews. It is a quarterly publication that appears in Spring, Summer and Fall. Ocassionally, special Winter Issues are published. Manuscripts are accepted in Spanish, English and sporadically in other languages. It has no Page Processing Charges and it is published by the Environment and Sustainability Department of the Instituto de Ecología, A.C. (Xalapa, Ver., México).
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