Modelo de predição de impactos ambientais de produtos baseado na avaliação do ciclo de vida integrada à inteligência artificial

dc.contributor.advisor-co1Almeida, Tiago Agostinho de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5368680512020633
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6943-8033
dc.contributor.advisor1Silva, Diogo Aparecido Lopes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1101747760784249
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7514-7467
dc.contributor.authorSalla, João
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1766944879938520
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-2693-7742
dc.date.accessioned2025-06-12T18:29:05Z
dc.date.issued2025-04-22
dc.description.abstractIt is estimated that 78% of American consumers and 70% of Brazilian consumers already value more sustainable lifestyles, primarily due to personal well-being and concerns for future generations. However, climate risks are already a reality and complex to address, requiring swift and effective responses. This underscores the importance of integrating techniques such as Life Cycle Assessment (LCA) and Machine Learning (ML) to support environmental decision-making in a rapid and reliable manner. LCA, regulated by ISO 14040 and ISO 14044, requires significant time and large volumes of data for its execution. On the other hand, ML, with its data processing capabilities and predictive modeling, offers a solution to significantly reduce this analysis time. This study aimed to propose and test decision-support models using ML trained with LCA datasets to predict environmental impacts. This exploratory research is structured into two main articles. The first reviews the literature on computational techniques and modeling languages for environmental impact prediction, with the objective of assessing the current state of LCA+ML integration. The second article applies ML models in three different tests, utilizing LCA datasets and comparing prediction results. The primary challenge of this research was managing the heterogeneity of LCA data, as different databases use varied formats, such as ecoSpold and ILCD, impacting interoperability. Open-source software, such as OpenLCA, was employed to ensure compatibility and portability across the 1,219 datasets evaluated using ML. The key outcome was a refined decision-support model that enables the entire training pipeline, from sample generation through data export from LCA databases to ML model performance analysis. It is expected that the developed support model will guide LCA and ML users, offering a replicable approach for other sectors and contexts.eng
dc.description.resumoEstimam-se que 78% dos consumidores americanos e 70% dos brasileiros valorizam estilos de vida mais sustentáveis, principalmente em razão do bem-estar pessoal e por preocupação com gerações futuras. Os riscos climáticos são uma realidade e complexos de serem resolvidos, exigindo respostas rápidas e eficazes. Assim, surge a importância de integrar técnicas como a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e Aprendizado de Máquina (AM) para apoiar decisões ambientais de forma rápida e confiável. A ACV, regulamentada pela ISO 14040 e ISO14044, demanda tempo e grandes volumes de dados para sua execução. Por outro lado, o AM, a partir de sua capacidade de processamento de dados e de geração de modelos preditivos, oferece uma solução eficaz para reduzir esse tempo de análise. Este estudo teve como objetivo propor e testar modelos de suporte à decisão, utilizando AM treinado com conjuntos de dados de ACV, para prever impactos ambientais. Esta pesquisa exploratória está dividida em formato de dois artigos principais. O primeiro revisou a literatura sobre técnicas computacionais e linguagens de modelagem para a predição de impactos ambientais, com o objetivo de avaliar o estado da integração ACV+AM. O segundo artigo aplicou os modelos de AM em três testes diferentes, utilizando conjuntos de dados de ACV e comparando os resultados das predições. O principal desafio desta pesquisa foi lidar com a heterogeneidade dos dados de uma ACV, uma vez que diferentes bases de dados utilizam formatos variados, como ecoSpold e ILCD, impactando a interoperabilidade. Softwares de código aberto, como o OpenLCA, foram utilizados para garantir a compatibilidade e portabilidade dos 1.219 conjuntos de dados avaliados por AM. O principal resultado foi um modelo refinado de suporte à decisão que permite executar todo o pipeline de treinamento dos modelos, desde o processo de geração de amostras a partir da exportação de dados em bases de ACV até a análise de desempenho dos modelos de AM. Espera-se que o modelo de suporte desenvolvido oriente usuários da ACV e AM, oferecendo uma abordagem replicável para outros setores e contextos.por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipId2022/15134-1
dc.identifier.citationSALLA, João. Modelo de predição de impactos ambientais de produtos baseado na avaliação do ciclo de vida integrada à inteligência artificial. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22215.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22215
dc.language.isopor
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Sorocaba
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEP-So
dc.relation.urihttps://link.springer.com/article/10.1007/s11367-025-02437-8
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAvaliação do Ciclo de Vidapor
dc.subjectAprendizado de Máquinapor
dc.subjectImpacto Ambientalpor
dc.subjectPrediçãopor
dc.subjectRegressãopor
dc.subjectLife Cycle Assessmenteng
dc.subjectMachine Learningeng
dc.subjectEnvironmental Impacteng
dc.subjectPredictioneng
dc.subjectRegressioneng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAO
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
dc.subject.cnpqENGENHARIAS
dc.titleModelo de predição de impactos ambientais de produtos baseado na avaliação do ciclo de vida integrada à inteligência artificialpor
dc.title.alternativePrediction model of environmental impacts of products based on life cycle assessment integrated with artificial intelligenceeng
dc.title.alternativeModelo de predicción de impactos ambientales de productos basado en la evaluación del ciclo de vida integrada con inteligencia artificialspa
dc.typeDissertação

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