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dc.contributor.authorSilveira Junior, Carlos Roberto
dc.date.accessioned2019-02-13T11:59:29Z
dc.date.available2019-02-13T11:59:29Z
dc.date.issued2018-09-14
dc.identifier.citationSILVEIRA JUNIOR, Carlos Roberto. Mineração de regras de associação espaço-temporais temáticas aplicada a imagens de explosões solares. 2018. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10961.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10961
dc.description.abstractIntroduction. Space weather analysis is a complex task that involves spatiotemporal data from satellite images added to data from daily bulletins. These data are characterized as time series of georeferenced images and time series of semantic data (alphanumeric data describing the images), respectively. The mining of association rules can aid in the analysis of these data as a mechanism for revealing new and useful standards for the domain expert. However, existing spatiotemporal association rules mining methods are still limited and, as a consequence, they do not adequately meet expectations for extracting patterns that relate spatiotemporal information to images and semantic data. Goal. Therefore, this work aims to support the analysis of space climate from the development of a method of mining of spatiotemporal association rules that allows to relate solar data semantics and visual. The focus is a series of solar images from satellites. Scientific contribution. A new method was developed for extracting significant patterns from satellite imagery series. Called Solar Miner, this method is composed of: a new process of Extraction Transformation Data load - directed to the solar domain - able to work and relate spatiotemporal data with image processing. A new mining algorithm for spatiotemporal association rules, capable of working with this set of data in an acceptable time. And a new classifier that uses the space-time rules to determine the future behavior of new solar data. The proposed mining algorithm advances the current state-of-the-art mining area of association rules by dividing the application of spatiotemporal constraints into two different stages of processing: spatial constraints are applied during the extraction of frequent itemsets and application of temporal constraints during the generation of spatiotemporal association rules. In this way, it is possible to obtain rules that represent the evolution of a given set of events and how they relate to each other. Finally, these rules are used by the associative classifier that was proposed in this work to predict solar behavior based on its current visual characteristics. Results. The proposed method generated rules that were used for the classification, presenting a precision of up to 87.3% in the classification of solar images, being that this value of precision varies with the characteristic extractor used to represent the images. The higher precision (87.3%) was obtained using SURF as extraction of characteristics and the less precision (82.7%) was used the Histogram as extractor of characteristics. The results obtained were analyzed by the domain expert who evaluated how effective and valid the proposed method.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectMineração de dados (Computação)por
dc.subjectMineração de imagenspor
dc.subjectRegras de associação espaço-temporaispor
dc.subjectSéries temporais de imagens solarespor
dc.subjectData miningeng
dc.subjectImage miningeng
dc.subjectSpatiotemporal association ruleseng
dc.subjectTime series of solar imageseng
dc.titleMineração de regras de associação espaço-temporais temáticas aplicada a imagens de explosões solarespor
dc.title.alternativeMining thematic spatiotemporal association rules applied to images of solar explosioneng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Ribeiro, Marcela Xavier
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0300141044144026por
dc.contributor.advisor-co1Santos, Marilde Terezinha Prado
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9826026025118073por
dc.description.resumoIntrodução. A análise de clima espacial é uma tarefa complexa que envolve dados espaço-temporais provenientes de imagens de satélite somado a dados de boletins diários. Tais dados são caracterizados como séries temporais de imagens georeferenciadas e séries temporais de dados semânticos (dados alfanuméricos que descrevem as imagens), respectivamente. A mineração de regras de associação pode auxiliar na análise desses dados, como um mecanismo para a revelação de padrões novos e úteis para o especialista de domínio. No entanto, os métodos existentes de mineração de regras de associação espaço-temporais ainda são limitados e, em consequência disso, não atendem adequadamente às expectativas para extração de padrões que relacionam informações espaço-temporais em imagens e dados semânticos. Objetivo. Assim sendo, este trabalho tem por objetivo apoiar a análise do clima espacial a partir do desenvolvimento de um método de mineração de regras de associação espaço-temporais que permita relacionar dados solares semânticos e visuais. O foco são séries de imagens solares oriundas de satélites. Contribuição científica. Um novo método foi desenvolvido para a extração de padrões significativos de de séries de imagens de satélite. Chamado de Solar Miner, esse método é composto por: um novo processo de Extração Transformação Carga de dados -direcionado ao domínio solar- capaz de trabalhar e relacionar dados espaço-temporais com processamento de imagens. Um novo algoritmo de mineração de regras de associação espaço-temporais temático, capaz de trabalhar com esse conjunto de dados em um tempo aceitável. E um novo classificador que utiliza as regras espaço-temporais para determinar o comportamento futuro de novos dados solares. O algoritmo de mineração proposto avança o atual estado da arte da área de mineração de regras de associação por dividir a aplicação das restrições espaço-temporais em duas etapas diferentes do processamento: a aplicação das restrições espaciais é feita durante a extração de itemsets frequentes e a aplicação das restrições temporais durante a geração das regras de associação espaço-temporais temáticas. Desta forma, é possível a obtenção de regras que representam a evolução de um determinado conjunto de eventos e como eles se relacionam entre si. Por fim, essas regras são utilizadas pelo classificador associativo que foi proposto neste trabalho para predizer o comportamento solar com base em suas características visuais atuais. Resultados. O método proposto gerou regras que foram usadas para a classificação, apresentando uma precisão de até 87,3% na classificação de imagens solares, sendo que esse valor de precisão varia com o extrator de características utilizado para representar as imagens. A maior precisão (87,3%) foi obtida utilizado SURF como extrator de características e a menor precisão (82,7%) foi utilizado o Histograma como extrator de características. Os resultados obtidos foram analisados pelo especialista de domínio que avaliou como eficaz e válido o método proposto.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAOpor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9893034966040171por


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