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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo comparativo da regressão linear múltipla e redes neurais artificiais na modelagem do processo de adsorção
Autor: Amorim, Marcos Renato Basilio 
Primeiro orientador: Vieira, Fernando Fernandes
Primeiro membro da banca: Henriques, Juscelino Alves
Segundo membro da banca: Santos, Laércio Leal dos
Terceiro membro da banca: Paiva, William de
Resumo: O setor têxtil é um ramo de atividade que vem se destacando ao longo dos anos no Brasil. Todavia, discute-se muito sobre o consumo desses produtos, mas pouco se fala sobre os resíduos gerados ao longo de toda a produção. Resíduos estes que muitas vezes são descartados de forma inadequada e causam sérios prejuízos ao meio ambiente, em especial aos corpos hídricos. Dentre esses resíduos é possível citar os efluentes descartados pelas indústrias têxteis. O processo de adsorção pode ser utilizado como uma alternativa para o tratamento de efluente do setor. A proposta desse trabalho é a aplicabilidade da modelagem matemática por meio de duas metodologias: a Análise de Regressão que fez uso da Regressão Linear Múltipla e as Redes Neurais Artificiais em dados experimentais de adsorção de corantes têxteis, como forma de identificar um modelo que se ajuste aos dados e verifique a eficiência da adsorção. O treinamento do modelo foi realizado com o objetivo de ajustar o melhor modelo. Sete variáveis foram utilizadas na aplicação da RLM e da RNA, sendo cinco variáveis de controle: massa, concentração, pH, rotação e tempo; e duas de respostas: unidade de massa adsorvente e eficiência de remoção. A melhor resposta da RLM para a variável unidade de massa de adsorvente foi observada no tratamento ácido para treino com 40% e teste com 30% de validação. Para o treino o R_a^2 apresentou uma média de aproximadamente 84% de variação para explicação do modelo, no teste foi obtido um valor médio de aproximadamente 84% para o R_a^2. A variável eficiência de remoção apresentou para a melhor resposta no tratamento alcalino com 30% de validação onde foi obtido um R_a^2 de aproximadamente 58% para teste, enquanto para treino com 30% de validação foi obtido um valor de R_a^2 de 56,26%. Para a RNA com uma camada foram obtidos os seguintes resultados: para a variável unidade de massa de adsorvente o tratamento in-naturra apresentou um R_a^2 de 99,67% enquanto para a eficiência de remoção no tratamento ácido foi obtido um R_a^2 de 99,85% ambos com 40% de validação dos dados. A RNA com duas camadas apresentou um R_a^2 (Y1) de 99,73% para o tratamento in-natura com 30% de validação, enquanto o R_a^2 (Y2) foi de 99,93% para o tratamento ácido com 40% de validação. A RNA com uma e duas camadas permite obter melhores valores para a variação do ajuste do modelo quando comparada com a RLM.
Abstract: The textile sector is a branch of activity that has been standing out over the years in Brazil. However, there is a lot of discussion about the consumption of these products, but little is said about the waste generated throughout the production. These residues are often improperly discarded and cause serious damage to the environment, especially to water bodies. Among these residues, it is possible to mention the effluents discarded by the textile industries. The adsorption process can be used as an alternative for the sector's effluent treatment. The purpose of this work is the applicability of mathematical modeling through two methodologies: Regression Analysis that made use of Multiple Linear Regression and Artificial Neural Networks in experimental data of adsorption of textile dyes, as a way of identifying a model that fits to the data and check the adsorption efficiency. Model training was performed in order to fit the best model. Seven variables were used in the application of RLM and ANN, being five control variables: mass, concentration, pH, rotation and time; and two responses: adsorbent mass unit and removal efficiency. The best response of the RLM for the variable adsorbent mass unit was observed in the acid treatment for training with 40% and test with 30% of validation. For training, R_a^2 presented an average of approximately 84% of variation to explain the model, in the test an average value of approximately 84% was obtained for R_a^2. The removal efficiency variable presented the best response in the alkaline treatment with 30% of validation, where an R_a^2 of approximately 58% was obtained for testing, while for training with 30% of validation, an R_a^2 value of 56 was obtained 26%. For the RNA with one layer, the following results were obtained: for the variable adsorbent mass unit, the in-naturra treatment presented an R_a^2 of 99.67%, while for the removal efficiency in the acid treatment, an R_a^2 was obtained. of 99.85% both with 40% of data validation. The RNA with two layers showed an R_a^2(Y1) of 99.73% for the in-natura treatment with 30% validation, while the R_a^2 (Y2) was 99.93% for the acid treatment with 40 % validation. The ANN with one and two layers allows to obtain better values for the variation of the model fit when compared to the RLM.
Palavras-chave: Corantes Têxteis
Resíduos Industriais
Adsorção
Regressão linear múltipla
Redes neurais artificiais
Área(s) do CNPq: ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA
Citação: AMORIM, Marcos Renato Basilio. Estudo comparativo da regressão linear múltipla e redes neurais artificiais na modelagem do processo de adsorção. 2022. 136F. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - PPGCTA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4320
Data de defesa: 25-Fev-2022
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