programa de pós-graduação em gestão urbana (puc-pr) uso de inteligência artificial para a...
TRANSCRIPT
![Page 1: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/1.jpg)
Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR)
Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas
Professor: Fábio Teodoro de Souza
![Page 2: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/2.jpg)
Extração de Conhecimento
Banco de Dados Especialista
![Page 3: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/3.jpg)
Aprendizado do Cérebro Humano
tato
som
visão
olfato
paladar
Pipoca
![Page 4: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/4.jpg)
Redes Neurais Artificiais
Chuva Acumulada
Dados de Escorregamentos
Dados de Solo
Topografia
![Page 5: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/5.jpg)
Etapas de um projeto deMineração de Dados
1. Obtenção dos Dados;
2. Preparação dos dados;
3. Modelagem
![Page 6: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/6.jpg)
Dados de Escorregamentos(1998 a 2001)
Data
Horário
Bairro
Volume
Conseqüências
Tipologia
![Page 7: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/7.jpg)
Parâmetros do Solo - Áreas por Bairros (ha / bairro)
Qualidade AptidãoUso Pedologia Vulnerabilidade
Floresta
Urbana
Alerta
Conservada
Latossolo
Aluviais
Boa
Regular
Alta
Baixa: : : ::
![Page 8: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/8.jpg)
Dados Meteorológicos – Pluviometria (mm / 15 min)
Rede automática da GEO-RIO
30 pluviômetros
Transmissão a cada 15 minutos
![Page 9: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/9.jpg)
Preparação dos DadosSolos Pluviometria Escorregamentos
Regionalização
Data / Hora / LocalPredição da Falha
(RNA)HAIKIN (2001)
Índices de ChuvaAcumulada (ICA)
Predição do Volume(KNN)
MITCHELL (1997)
Cálculodas Taxas
por Bairros
![Page 10: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/10.jpg)
Modelagem
Montagem de uma matriz
Chuva Acumulada
Dados de Escorregamentos
Dados de Solo
![Page 11: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/11.jpg)
Modelagem – Classificação (RNA)
1ª Classificação
Nada Pânico ou Acidente
Fim 2ª Classificação
Tipologia
Pânico Acidente
Volume (EUC / MAN)
V=0m3 V>0m3
Danos
Sem Com
Treinamento com todos os registros
Treinamento sem a classe Nada
HAIKIN (2001)
![Page 12: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/12.jpg)
Regras de Associação
Regras Geradas
Tipologia Volume (EUC / MAN) Danos
Análise da Interessabilidade
Suporte = 8%Confiança = 90% Todas Variáveis
Regras Inesperadas e Acionáveis
LIU et al. (1998)
LIU et al. (2000)
![Page 13: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/13.jpg)
Índices Acumulados de Chuvas Passadas(Camada de Entrada)
Chuva dos Próximos Períodos – Minutos, Horas, Dias(Camada de Saída)
Predição de Chuva com Redes NeuraisHAIKIN (2001)
![Page 14: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/14.jpg)
ACP
Árvore
Correlação
K - Means
Regionalização dos Dados de Chuva
![Page 15: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/15.jpg)
Predição dos Dados Ausentes de Chuva (RNA)
Simulação específica (acima) Resultado Geral
Métodos Razão de Desvio Padrão
Correlação de Pearson-R
Boa Performance (%)
ACP 0,34 0,94 67,6
Correlação 0,34 0,95 13,3
Árvore 0,55 0,83 10,5
k-means 0,48 0,89 7,6
Dados Predição
740 742 744 746 748 750
Casos
0
5
10
15
20
25
30
Pre
cip
itaç
ão (
mm
/15
min
)
![Page 16: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/16.jpg)
Modelo com 2 camadas (RNA)1ª Classificação
Nada94.1%
Pânico ou Acidente93.6 %
2ª Classificação
Tipologia
Pânico93.6%
Acidente72.4%
Volume (EUC)
V=0m3
87.1%V>0m3
75.9%
Danos
Sem80.2%
Com70.8%
* Resultados considerando a probabilidade condicional na 2ª camada
Volume (MAN)
V=0m3
90.4%V>0m3
74.6%
![Page 17: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/17.jpg)
Regras de Associação
Relações Quantitativas entre variáveis;
Antecedente (X) => Conseqüente (Y)
Regra 13 (1266 registros):Chuva 6 dias [> 92.6 mm]
=> ACIDENTE (25,5% 91.9% 323 297 23.5%)
25.5% - suporte da regra [P (X U Y)]91.9% - confiança [P (Y|X)] 323 - número de ocorrências da união 297 - número de ocorrências da interseção 23.5% - porcentagem da interseção
![Page 18: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/18.jpg)
Modelo de Predição de Chuvas Intensas (RNA´s)
Chuva da Próxima Hora Chuva do Próximo Dia
Treinamento (80 a 90%), Teste (5 a 10%), Validação (5 a10%)
r2 = 0.96 r2 = 0.96
Pred_1dia
Dados_1dia230 235 240 245 250
Casos
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
Predição_1h
Dados_1h890 895 900 905 910
Casos
0
15
30
45
60
75
90
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
![Page 19: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/19.jpg)
BaggingHAN (2001);Ponderação
DUDA (2001);Boosting
TING & ZHENG (1998)
Dados
![Page 20: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/20.jpg)
Reconhecimento Científico e Mídia
![Page 21: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/21.jpg)
Outras Aplicações (Modena, Itália)
![Page 22: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/22.jpg)
Indígenas Xucuru em Pernambuco (MIT, EUA)
ONU, 2007
![Page 23: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/23.jpg)
Candidate: Fábio Teodoro de Souza, PhD(Tsinghua University)
A Data Mining approach for Earthquake Prediction in China
Brussels, February 11th 2010
Science and Technology FellowshipProgramme in China (STF2 China)
![Page 24: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/24.jpg)
A Data Mining approach to predict long-term sediment flux and runoff
in the Yellow River basin
Fabio Teodoro de Souza
Tianjin, September 10th 2010
![Page 25: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/25.jpg)
A Data Mining approach to predict mass movements induced by
seismic events in Sichuan, China
Fabio Teodoro de Souza
Yantai, August 11th 2010
![Page 26: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/26.jpg)
A Data Mining approach fortree-ring growth prediction
Fabio Teodoro de Souza
![Page 27: Programa de Pós-Graduação em Gestão Urbana (PUC-PR) Uso de Inteligência Artificial para a Previsão de Deslizamentos induzidos por Fortes Chuvas Professor:](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062219/552fc13c497959413d8db65e/html5/thumbnails/27.jpg)
Obrigado
Fabio Teodoro de Souza
PPGTU / PUC-PR
Revista Brasileira de Gestão Urbana (URBE)