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dc.creatorRover, Lucas-
dc.date.accessioned2026-06-09T15:27:36Z-
dc.date.available2027-06-01-
dc.date.available2026-06-09T15:27:36Z-
dc.date.issued2025-11-11-
dc.identifier.citationROVER, Lucas. Métodos de inteligência computacional aplicados em análises espaço temporais de poluição atmosférica, condições climáticas e socioeconômicas e saúde populacional. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40542-
dc.description.abstractThe use of computational intelligence has expanded across engineering and environmental sciences, enabling the integration and analysis of large datasets to understand complex systems and support evidence-based decision-making. In the field of air pollution and public health, there has been a growing application of machine learning algorithms and multivariate analysis; however, studies that integrate socioeconomic, environmental, and health dimensions in spatiotemporal analyses remain limited. The objective of this study was to develop and apply computational methods based on clustering algorithms and multivariate analysis to identify spatiotemporal patterns of air pollution, climatic conditions, and respiratory hospitalizations in municipalities of Paraná, Brazil, by integrating environmental, meteorological, socioeconomic, and health data at different levels of granularity (daily, monthly, and seasonal), collected between May 2024 and May 2025. The methodology involved the collection and integration of daily air quality data, meteorological variables, and hospital records, associated with income, sanitation, and human development indicators. Hierarchical and K-Means clustering techniques were applied and validated using metrics such as Silhouette (0.43-0.44), Davies-Bouldin (0.68-0.89), and Calinski-Harabasz (11.09-393.5), along with Principal Component Analysis (PCA) and bootstrap-based stability testing. The quantitative results revealed the formation of three distinct seasonal profiles (low, intermediate, and high pollutant variability), with higher PM₂.₅ concentrations and respiratory hospitalizations during winter. The qualitative analysis indicated that municipalities with lower income and inadequate sanitation exhibit greater environmental and health vulnerability, underscoring the role of socioeconomic determinants in exposure and disease burden. It is concluded that the integration of multivariate statistics, unsupervised learning, and socioenvironmental indicators represents a methodological advancement in the scientific field, enhancing the capacity to identify regional vulnerability patterns and supporting evidence-based environmental and public health policies.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0pt_BR
dc.subjectPoluiçãopt_BR
dc.subjectSaúde públicapt_BR
dc.subjectCluster (Sistema de computador)pt_BR
dc.subjectAnálise multivariadapt_BR
dc.subjectInteligência computacionalpt_BR
dc.subjectProcesso decisóriopt_BR
dc.subjectPollutionpt_BR
dc.subjectPublic healthpt_BR
dc.subjectCluster (Computer system)pt_BR
dc.subjectMultivariate analysispt_BR
dc.subjectComputational intelligencept_BR
dc.subjectDecision makingpt_BR
dc.titleMétodos de inteligência computacional aplicados em análises espaço temporais de poluição atmosférica, condições climáticas e socioeconômicas e saúde populacionalpt_BR
dc.title.alternativeComputational intelligence methods applied to spatiotemporal analyses of air pollution, climatic conditions, socioeconomic factors and population healthpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO uso de inteligência computacional tem se expandido nas engenharias e nas ciências ambientais, possibilitando a integração e análise de grandes volumes de dados para compreender sistemas complexos e apoiar a tomada de decisão baseada em evidências. Na área de poluição atmosférica e saúde, observa-se um crescimento no uso de algoritmos de aprendizado de máquina e análise multivariada; contudo, ainda são escassos os estudos que integram dimensões socioeconômicas, ambientais e sanitárias em análises espaço-temporais. O objetivo deste estudo foi desenvolver e aplicar métodos computacionais baseados em algoritmos de clusterização e análise multivariada para identificar padrões espaço-temporais de poluição atmosférica, condições climáticas e internações respiratórias em municípios do Paraná, integrando dados ambientais, meteorológicos, socioeconômicos e de saúde em diferentes níveis de granularidade (diário, mensal e sazonal), coletados no período de maio de 2024 a maio de 2025. A metodologia contemplou a coleta e integração de dados diários de poluição do ar, variáveis meteorológicas e registros hospitalares, associados a indicadores de renda, saneamento e desenvolvimento humano. Foram aplicadas técnicas de clusterização hierárquica e K-Means, validadas por métricas como Silhouette (0,43-0,44), Davies-Bouldin (0,68-0,89) e Calinski-Harabasz (11,09393,5), além de análise de componentes principais (PCA) e verificação de estabilidade por bootstrap. Os resultados quantitativos indicam a formação de três perfis sazonais distintos (baixa, intermediária e alta variabilidade de poluentes), com maiores níveis de MP₂.₅ e internações respiratórias durante o inverno. A análise qualitativa evidencia que municípios com menor renda e saneamento precário apresentam maior vulnerabilidade ambiental e sanitária, demonstrando a relevância dos determinantes socioeconômicos na exposição e nos agravos à saúde. Conclui-se que a integração entre estatística multivariada, aprendizado não supervisionado e variáveis socioambientais representa um avanço metodológico no campo científico, ampliando a capacidade de identificação de padrões regionais de vulnerabilidade e subsidiando políticas públicas de saúde e meio ambiente baseadas em evidências.pt_BR
dc.degree.localPonta Grossapt_BR
dc.publisher.localPonta Grossapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-6641-9224pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/0929005513693493pt_BR
dc.contributor.advisor1Tadano, Yara de Souza-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3975-3419pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1411041491592598pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Siqueira, Hugo Valadares-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1278-4602pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6904980376005290pt_BR
dc.contributor.referee1Santana Junior, Clodomir Joaquim de-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7869-7184pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/5736232162661864pt_BR
dc.contributor.referee2Godoi, Ricardo Henrique Moreton-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-4774-4870pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/2605738164674838pt_BR
dc.contributor.referee3Alves, Thiago Antonini-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-2950-7377pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/0763708094190677pt_BR
dc.contributor.referee4Tadano, Yara de Souza-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-3975-3419pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/1411041491592598pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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