Detecção de anomalias na qualidade do ar utilizando aprendizado de máquina em microcontroladores (2025)
- Authors:
- Autor USP: SANTANA, GABRIEL VICTOR ALVES - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEL
- Subjects: APRENDIZADO COMPUTACIONAL; INTERNET DAS COISAS
- Keywords: microcontroladores; aprendizado de máquina; tinyML; detecção de anomalias
- Language: Português
- Abstract: Modelos de aprendizado de máquina não supervisionados são úteis para identificar padrões complexos em dados não classificados, mas seu alto custo computacional limita sua portabilidade. Para superar essas limitações, este trabalho propõe a aplicação de um modelo de aprendizado de máquina em um sistema embarcado para detecção de anomalias na qualidade do ar por meio da utilização de técnicas de tinyML. O objetivo é unir a capacidade de detecção de padrões do aprendizado de máquina ao baixo custo e portabilidade dos sistemas embarcados. Para isso, foi desenvolvido um modelo autoencoder não supervisionado que, otimizado com quantização INT8, teve seu tamanho reduzido em 47,02% sem perdas significativas de performance. Na validação experimental, feita em comparação a uma abordagem tradicional, o sistema embarcado (TinyML) foi 1,3 vezes mais rápido na detecção de anomalias (tempo médio de 4,5s contra 5,8s). Conclui-se que o sistema TinyML é uma solução robusta e mais rápida, reforçando a viabilidade do processamento na borda para aplicações de IoT que demandam respostas imediatas.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
-
ABNT
SANTANA, Gabriel Victor Alves e CONCEIÇÃO JUNIOR, Pedro de Oliveira. Detecção de anomalias na qualidade do ar utilizando aprendizado de máquina em microcontroladores. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/0602ba42-1d9e-4e36-a69b-506635badcab/Santana_Gabriel_Victor_Alves.pdf. Acesso em: 19 jan. 2026. -
APA
Santana, G. V. A., & Conceição Junior, P. de O. (2025). Detecção de anomalias na qualidade do ar utilizando aprendizado de máquina em microcontroladores (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/0602ba42-1d9e-4e36-a69b-506635badcab/Santana_Gabriel_Victor_Alves.pdf -
NLM
Santana GVA, Conceição Junior P de O. Detecção de anomalias na qualidade do ar utilizando aprendizado de máquina em microcontroladores [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 19 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/0602ba42-1d9e-4e36-a69b-506635badcab/Santana_Gabriel_Victor_Alves.pdf -
Vancouver
Santana GVA, Conceição Junior P de O. Detecção de anomalias na qualidade do ar utilizando aprendizado de máquina em microcontroladores [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 19 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/0602ba42-1d9e-4e36-a69b-506635badcab/Santana_Gabriel_Victor_Alves.pdf
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