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https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10460
???metadata.dc.type???: | Dissertação |
Title: | Abordagens para predição do número de casos semanais de dengue em Regiões Tropicais |
Other Titles: | Approaches for predicting the number of weekly dengue cases in Tropical Regions |
???metadata.dc.creator???: | Zanardo, Giovanni Escóssio |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | Nakamura, Eduardo Freire |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | Colonna, Juan Gabriel |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | Souza, Efrén Lopes de |
???metadata.dc.description.resumo???: | As arboviroses transmitidas pelos mosquitos Aedes aegypti e Aedes albopictus representam um dos principais desafios de saúde pública, sendo a dengue a mais destacada. O manejo de epidemias de dengue requer preparação avançada; assim, predizer o número semanal de casos em uma região específica pode auxiliar nas estratégias de prevenção e controle do processo epidêmico. Neste estudo, avaliamos a eficácia de técnicas estatísticas clássicas e métodos de aprendizado de máquina na predição do número de casos semanais de dengue, utilizando dados geográficos de San Juan, Porto Rico, e das 27 unidades federativas brasileiras. Em San Juan, selecionamos as características baseando-nos na matriz de correlação cruzada com o número total de casos semanais de dengue e aplicamos transformações wavelet na característica selecionada, onde o modelo de Regressão Linear (LR), que utiliza níveis de precipitação e índices de vegetação filtrados pela wavelet Symmlet (sym20), apresentou os melhores resultados em métricas como MAE, R-quadrado , MAPE, RMSE e BIAS, mostrando redução em 67,22% de RMSE se comparados ao LR univariado sem filtragem por wavelets. Para as unidades federativas brasileiras, um procedimento semelhante foi realizado, mas sem o uso da matriz de correlação cruzada, sendo o modelo LightGBM univariado, treinado em 26 cidades (cross-learning) e validado individualmente em cada unidade federativa através da técnica univariada utilizando leave-one-out e predições one-step, o que demonstrou superioridade tanto nas validações individuais quanto em comparação com a localidade geográfica de San Juan, onde o modelo não foi treinado, evidenciando uma melhor generalização dos resultados em comparação com outros modelos rasos, profundos e fundadores como TimeGPT-1 e MOIRAI. |
Abstract: | Arboviruses transmitted by Aedes aegypti and Aedes albopictus mosquitoes represent one of the major public health challenges, with dengue being the most prominent. Managing dengue epidemics requires advanced preparation; thus, predicting the weekly number of cases in a specific region can aid in prevention and control strategies for the epidemic process. In this study, we evaluated the effectiveness of classical statistical techniques and machine learning methods in predicting the number of weekly dengue cases, using geographic data from San Juan, Puerto Rico, and the 27 Brazilian federative units. In San Juan, we selected features based on the cross-correlation matrix with the total number of weekly dengue cases and applied wavelet transformations to the selected feature, where the Linear Regression (LR) model, using precipitation levels and vegetation indices filtered by the Symmlet wavelet (sym20), presented the best results in metrics such as MAE, R-squared , MAPE, RMSE, and BIAS, showing a 67.22% reduction in RMSE compared to the univariate LR without wavelet filtering. For the Brazilian federative units, a similar procedure was carried out, but without using the cross-correlation matrix. The univariate LightGBM model, trained on 26 cities (cross-learning) and validated individually in each federative unit through the univariate leave-one-out technique and one-step predictions, demonstrated superiority both in individual validations and in comparison with the geographic locality of San Juan, where the model was not trained, evidencing better generalization of results compared to other shallow, deep, and founding models such as TimeGPT-1 and MOIRAI. |
Keywords: | Aprendizado do computador |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
???metadata.dc.subject.user???: | Dengue Séries temporais Aprendizado de máquina Wavelets |
Language: | por |
???metadata.dc.publisher.country???: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal do Amazonas |
???metadata.dc.publisher.initials???: | UFAM |
???metadata.dc.publisher.department???: | Instituto de Computação |
???metadata.dc.publisher.program???: | Programa de Pós-graduação em Informática |
Citation: | ZANARDO, Giovanni Escóssio. Abordagens para predição do número de casos semanais de dengue em Regiões Tropicais. 2024. 104 f. Dissertação (Mestrado em Informática) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024. |
???metadata.dc.rights???: | Acesso Aberto |
???metadata.dc.rights.uri???: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10460 |
Issue Date: | 27-Sep-2024 |
Appears in Collections: | Mestrado em Informática |
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