Especificação de rochas ornamentais utilizadas na construção civil aplicando técnicas de estatística multivariada e aprendizado de máquina.
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Date
2023
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Abstract
O Brasil é mundialmente reconhecido como potência produtora e exportadora de rochas
ornamentais. Com grande beleza estética e qualidades físico-mecânicas inquestionáveis, as
rochas ornamentais brasileiras estão espalhadas por grandes obras no mundo. Nessa
perspectiva, este trabalho visa estabelecer um índice de qualidade e um critério de seleção de
rochas ornamentais para revestimentos aplicados na construção civil. Para isso foi elaborado
um banco de dados dos resultados dos ensaios de caracterização tecnológica de 285 amostras
de rochas naturais, adotados como variáveis. Esse estudo propôs um índice de qualidade para
as rochas ornamentais utilizando-se dos valores dos parâmetros tecnológicos gerais de
referência, atribuindo pesos a eles e conforme o ambiente no qual a rocha é aplicado. Os
ambientes foram definidos como A (piso interno seco de baixo tráfego), B (parede interna
seca), C (parede interna molhada), D (parede externa), E (bancada interna seca), F (bancada
interna molhada), G (bancada externa) e H (outras aplicações). Com o auxílio do software
estatístico livre R foram utilizados métodos de estatística multivariada e de aprendizado de
máquina. Da análise de componentes principais, pudemos extrair que as três primeiras
componentes explicam aproximadamente 51% do problema. Da análise de agrupamentos
foram gerados 5 (cinco) grupos classificados como G1 (Grupo dos Quartzitos), G2 (Grupo
dos Granitos), G3 (Grupo majoritariamente formado por Granitos), G4 (Grupo
majoritariamente formado por Granitos ricos em granada ou grupo dos Gnaisses) e G5 (Grupo
dos Mármores). A partir daí, foram realizadas as estatísticas descritivas intra e inter grupos.
De posse dos grupos formados, foi treinada uma árvore de decisão capaz de indicar uma rocha
para um determinado ambiente com altíssimo grau de acerto. A acurácia da árvore de decisão
foi de 0,96 e o Índice Kappa 0,95. O trabalho apresenta uma nova abordagem para indicar
assertivamente uma rocha natural para um determinado ambiente, diminuindo a subjetividade
por meio de um sistema de classificação. Apesar da complexidade matemática das técnicas
adotadas, os resultados gerados são de fácil interpretação e simples visualização.
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Geotecnia, Rochas ornamentais, Análise multivariada, Análise de agrupamento, Aprendizado de máquina
Citation
ZAGÔTO, Juliano Tessinari. Especificação de rochas ornamentais utilizadas na construção civil aplicando técnicas de estatística multivariada e aprendizado de máquina. 2023. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mineral) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.