Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables

El objetivo de este proyecto fue la elaboración de modelos de predicción y la caracterización de relaciones entre variables fisicoquímicas del agua, utilizando como caso de estudio el Eje Ambiental. Se contaron con dos datasets por separado, uno donde se disponía de aproximadamente 242 muestras, y o...

Full description

Autores:
Castañeda Barbosa, Juan Manuel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/48948
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/48948
Palabra clave:
Calidad del agua
Análisis del agua
Aprendizaje automático (Inteligencia artificial)
Ingeniería
Rights
openAccess
License
https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdf
id UNIANDES2_7ae9cbde105ef0d8a388e48fb7aabcf2
oai_identifier_str oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/48948
network_acronym_str UNIANDES2
network_name_str Séneca: repositorio Uniandes
repository_id_str
dc.title.es_CO.fl_str_mv Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
title Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
spellingShingle Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
Calidad del agua
Análisis del agua
Aprendizaje automático (Inteligencia artificial)
Ingeniería
title_short Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
title_full Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
title_fullStr Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
title_full_unstemmed Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
title_sort Water quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variables
dc.creator.fl_str_mv Castañeda Barbosa, Juan Manuel
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Giraldo Trujillo, Luis Felipe
Pérez Taborda, Jaime Andrés
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Castañeda Barbosa, Juan Manuel
dc.contributor.jury.none.fl_str_mv Avila Bernal, Alba Graciela
dc.subject.armarc.es_CO.fl_str_mv Calidad del agua
Análisis del agua
Aprendizaje automático (Inteligencia artificial)
topic Calidad del agua
Análisis del agua
Aprendizaje automático (Inteligencia artificial)
Ingeniería
dc.subject.themes.none.fl_str_mv Ingeniería
description El objetivo de este proyecto fue la elaboración de modelos de predicción y la caracterización de relaciones entre variables fisicoquímicas del agua, utilizando como caso de estudio el Eje Ambiental. Se contaron con dos datasets por separado, uno donde se disponía de aproximadamente 242 muestras, y otra en la que se registraron 30 muestras con la sonda Hanna HI 9829. Para el primer caso de estudio, se procuró desarrollar modelos de predicción utilizando técnicas de Machine Learning (regresores de Random Forest y XGBoost) para predecir parametros fisicoquimicos del agua en cuatro escenarios distintos de predicción, incluyendo datos exógenos en la elaboración de los modelos como precipitación y población flotante en estaciones de TransMilenio aledañas al Eje Ambiental. Paralelamente, se procuró caracterizar correlaciones entre variables fisicoquímicas del agua y sitios de medición para los dos casos de estudio. La elaboración de modelos predictivos para el escenario 1 no fueron satisfactorios según las métricas
publishDate 2020
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2021-02-18T12:37:00Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2021-02-18T12:37:00Z
dc.type.spa.fl_str_mv Trabajo de grado - Pregrado
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.driver.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.content.spa.fl_str_mv Text
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv http://purl.org/redcol/resource_type/TP
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1992/48948
dc.identifier.pdf.none.fl_str_mv u833609.pdf
dc.identifier.instname.spa.fl_str_mv instname:Universidad de los Andes
dc.identifier.reponame.spa.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional Séneca
dc.identifier.repourl.spa.fl_str_mv repourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/
url http://hdl.handle.net/1992/48948
identifier_str_mv u833609.pdf
instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
repourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/
dc.language.iso.es_CO.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.uri.*.fl_str_mv https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdf
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdf
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.extent.es_CO.fl_str_mv 25 hojas
dc.format.mimetype.es_CO.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.es_CO.fl_str_mv Universidad de los Andes
dc.publisher.program.es_CO.fl_str_mv Ingeniería Electrónica
dc.publisher.faculty.es_CO.fl_str_mv Facultad de Ingeniería
dc.publisher.department.es_CO.fl_str_mv Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
dc.source.es_CO.fl_str_mv instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
instname_str Universidad de los Andes
institution Universidad de los Andes
reponame_str Repositorio Institucional Séneca
collection Repositorio Institucional Séneca
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/52b215ae-e5e6-4eec-a89b-b674c2f77ad3/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/65f86b56-d951-42d7-84cd-03db6ed1056f/download
https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/90758789-1b4f-4e4a-ab85-43f1534b64e6/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 17eb61e42e73fa90a1baa776681d1ed8
3345ca7602d234fa3797370add3c0bd7
2c48fdba7fbde9122b159afc046e779b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio institucional Séneca
repository.mail.fl_str_mv adminrepositorio@uniandes.edu.co
_version_ 1808390506960388096
spelling Al consultar y hacer uso de este recurso, está aceptando las condiciones de uso establecidas por los autores.https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Giraldo Trujillo, Luis Felipe38235f6b-3734-4646-9b39-867f41953660400Pérez Taborda, Jaime Andrésvirtual::17319-1Castañeda Barbosa, Juan Manuel1d7fdeee-a7cb-47b0-8d35-5c30736ef2dc500Avila Bernal, Alba Graciela2021-02-18T12:37:00Z2021-02-18T12:37:00Z2020http://hdl.handle.net/1992/48948u833609.pdfinstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional Sénecarepourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/El objetivo de este proyecto fue la elaboración de modelos de predicción y la caracterización de relaciones entre variables fisicoquímicas del agua, utilizando como caso de estudio el Eje Ambiental. Se contaron con dos datasets por separado, uno donde se disponía de aproximadamente 242 muestras, y otra en la que se registraron 30 muestras con la sonda Hanna HI 9829. Para el primer caso de estudio, se procuró desarrollar modelos de predicción utilizando técnicas de Machine Learning (regresores de Random Forest y XGBoost) para predecir parametros fisicoquimicos del agua en cuatro escenarios distintos de predicción, incluyendo datos exógenos en la elaboración de los modelos como precipitación y población flotante en estaciones de TransMilenio aledañas al Eje Ambiental. Paralelamente, se procuró caracterizar correlaciones entre variables fisicoquímicas del agua y sitios de medición para los dos casos de estudio. La elaboración de modelos predictivos para el escenario 1 no fueron satisfactorios según las métricasThe objective of the following work was the elaboration of forecasting models and the characterization of relationships between water physicochemical variables, utilizing Eje Ambiental river channel system as a case study. There were two case studies. In case study one, a dataset of approximately 242 samples was given, while in case study 2 30 samples were registered using commercial grade probe Hanna HI 9829. Machine Learning models were elaborated in case study 1 using XGBoost and Random Forest regressors, where exogenous variables like precipitation and people flow data from nearby TransMilenio stations were included in the development of the models. Additionally, correlational analysis between sample sites and water physicochemical parameters was made for both case studies. The elaboration of forecasting models for scenario 1 were not satisfactory under coefficient of adjustment, RMSE, and MBE scores. Moreover, no correlation between water physicochemical parameters were found for this case study, which impliesIngeniero ElectrónicoPregrado25 hojasapplication/pdfengUniversidad de los AndesIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaWater quality related parameter prediction using machine learning techniques and exogenous variablesTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPCalidad del aguaAnálisis del aguaAprendizaje automático (Inteligencia artificial)IngenieríaPublication95b7597d-5c28-48c9-b39a-b48f36e6e769virtual::17319-195b7597d-5c28-48c9-b39a-b48f36e6e769virtual::17319-1ORIGINALu833609.pdfapplication/pdf14591702https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/52b215ae-e5e6-4eec-a89b-b674c2f77ad3/download17eb61e42e73fa90a1baa776681d1ed8MD51TEXTu833609.pdf.txtu833609.pdf.txtExtracted texttext/plain33273https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/65f86b56-d951-42d7-84cd-03db6ed1056f/download3345ca7602d234fa3797370add3c0bd7MD54THUMBNAILu833609.pdf.jpgu833609.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9112https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/90758789-1b4f-4e4a-ab85-43f1534b64e6/download2c48fdba7fbde9122b159afc046e779bMD551992/48948oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/489482024-03-13 15:59:19.598https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co