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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33997

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dc.contributor.advisorLINS, Isis Didier-
dc.contributor.authorPINHEIRO, Fernanda Carvalho-
dc.date.accessioned2019-10-01T16:29:30Z-
dc.date.available2019-10-01T16:29:30Z-
dc.date.issued2019-02-26-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33997-
dc.description.abstractWater activity is considered an important parameter of quality, which represents the amount of water available for biochemical and chemical reactions, which enables the growth of microorganisms. It also contributes to food sensory characteristics, like texture and flavor. Water activity measurements can be performed by different equipment and methodologies. Using traditional equipment, a sample need to be collected and placed in a closed chamber to attain equilibrium. This procedure does not provide real-time values and may be associated to increased costs due to production out of specifications if the observed water activity is not in the desired range. The goal of this work is to fill the gap to monitor water activity value in-line in order to increase the response time, control process and make any nonconformity in the production readily verified. As a consequence, a reduction of costs is expected. This work proposes a methodology based on soft sensors to predict and control water activity from moisture content values. As identified in the literature, there is a relationship between water activity and moisture. However, it is not simple to characterize it once it is unique for each food. For that, different machine learning (ML) techniques (SVM, LS-SVM, MLP, GPR and LR) are adopted to map and learn this relationship The Statistical Process Control (SPC) methodology was also proposed as tool to monitor the soft sensor accuracy and to indicate when the underlying model may be retrained. The proposed soft sensors were applied to the case of a pet food industry. The results for all ML models were compared in order to guide the selection of which one would be adopted. All models had good performance, but GPR presented the best balance between model accuracy and training time.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPESpt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectEngenharia de Produçãopt_BR
dc.subjectAprendizagem de máquinapt_BR
dc.subjectSoft sensorpt_BR
dc.subjectAtividade de águapt_BR
dc.subjectMedição em tempo realpt_BR
dc.subjectRação animalpt_BR
dc.titleIn-line real-time water activity prediction based on soft sensors: a case study in a pet food industrypt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7240958011189519pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.levelmestradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5632602851077460pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Engenharia de Producaopt_BR
dc.description.abstractxA atividade de água é considerada um importante parâmetro da qualidade, que representa a quantidade de água disponível para ocorrerem reações bioquímicas e químicas, viabilizando o crescimento de micro-organismos. A atividade de água também influencia as características sensoriais dos alimentos, como textura e sabor. A sua medição pode ser feita por meio de diferentes equipamentos e metodologias. Nos equipamentos tradicionais, uma amostra do alimento precisa ser coletada e colocada em uma câmara fechada até atingir o equilíbrio. Este procedimento não fornece valores em tempo real e pode estar associado ao aumento de custos devido a produtos fora de especificação, se o valor de atividade de água não estiver na faixa desejada. O objetivo deste trabalho foi preencher esta lacuna no monitoramento de atividade de água em linha, em função de reduzir o tempo de resposta, aumentar o controle do processo e fazer com que qualquer não conformidade na produção seja verificada rapidamente. Como consequência, uma redução de custos é esperada. Este trabalho propõe o uso da metodologia baseada em soft sensors para prever e controlar a atividade de água a partir de valores de umidade. Como identificado na literatura, existe uma relação entre atividade de água e umidade. Contudo, não é algo simples de caracterizar, uma vez que é única para cada alimento. Assim, diferentes algoritmos de machine learning (SVM, LS-SVM, MLP, GPR e LR) são adotados no mapeamento e aprendizado desta relação. A metodologia de controle estatístico de processos também foi adotada para realizar o monitoramento da precisão do soft sensor, bem como para apontar caso o modelo utilizado no soft sensor precise ser retreinado. Os resultados para todos os modelos de machine learning foram comparados a fim de guiar a seleção de qual seria adotado. Todos os modelos apresentaram performance satisfatória, porém o modelo GPR apresentou o melhor balanço entre tempo de treinamento e exatidão.pt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações de Mestrado - Engenharia de Produção

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