应用于预测蚜虫种群发展的机器学习技术的实施和比较

Alexandre Tagliari Lazzaretti, Vinicius Rafael Schneider, R. Wiest, D. Lau, J. M. Fernandes, C. W. Fraisse, V. A. Cerbaro, M. Karrei
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摘要

昆虫在维护地球生态系统方面发挥着重要作用。然而,当昆虫的数量达到一定水平并对植物造成损害时,有些昆虫就会被视为害虫,对农业构成威胁。蚜虫就是一种具有这种特征的昆虫,因为它具有很高的生物潜力,能对植物造成不同类型的损害。降雨、风和温度等气象因素会干扰这些昆虫的种群增长。因此,这项工作旨在应用不同的机器学习技术,以验证气候变量与蚜虫种群动态之间的相关性。可以得出的结论是,降雨量、温度、一周内降雨天数等变量以及厄尔尼诺和拉尼娜等气候现象对蚜虫数量有影响。在这项工作中,对现有的蚜虫数量数据实施并应用了四个模型,以评估最佳精确度。结果得出以下准确率:线性回归为 11.4%;人工神经网络模型为 26.4%;决策树为 29.3%;随机森林为 41.4%。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Implementação e comparação de técnicas de machine learning aplicadas à predição do desenvolvimento de populações de afídeos
Os insetos possuem importante grau de colaboração para a manutenção do ecossistema no planeta. Porém ao atingir um determinado nível populacional e causar danos às plantas, alguns insetos, passam a ser considerados como insetos-pragas e representam uma ameaça para a agricultura. O afídeo ou pulgão, é um inseto que contém características para atingir este estado pois apresenta um alto potencial biótico e pode causar diferentes tipos de dano às plantas. Fatores meteorológicos como precipitações, ventos e temperaturas interferem no crescimento populacional destes insetos. Portanto, este trabalho se propõe a aplicar a aplicar diferentes técnicas de machine learning com o objetivo de verificar a correlação existente entre variáveis climáticas e a dinâmica populacional dos afídeos. Pode-se concluir que variáveis como precipitação, temperatura, quantidade de dias com chuva na semana e fenômenos climáticos como El niño e La niña possuem influência na população de afídeos. Durante o trabalho, foram implementados 4 (quatro) modelos e aplicados aos dados existentes de população de afídeos com objetivo de avaliar a melhor acurácia. Como resultado obteve-se as acurácias: 11,4% para Regressão Linear; 26,4% para o modelo de Rede Neural Artificial; 29,3% para Árvore de decisão e 41,4% para random forest.
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