Predição da condutividade da água purificada para uso na indústria farmacêutica

dc.contributor.advisorAraújo, Daniel Sabino Amorim de
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5572-0505pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4744754780165354pt_BR
dc.contributor.authorFernandes, Ítalo Oliveira
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2017125105414102pt_BR
dc.contributor.referees1Xavier Júnior, João Carlos
dc.contributor.referees2Florêncio, Heitor Medeiros
dc.contributor.referees3Rego, Thais Gaudêncio do
dc.date.accessioned2024-11-08T19:23:51Z
dc.date.available2024-11-08T19:23:51Z
dc.date.issued2024-07-22
dc.description.abstractPurified water plays a critical role in the pharmaceutical industry, being extensively used in both drug manufacturing and equipment cleaning. Ensuring the quality of this resource is essential to prevent contamination and maintain the efficiency of production processes. This study developed a predictive model for water conductivity, one of the key quality parameters, using Long Short-Term Memory (LSTM) networks. The study was based on data collected from a Water Treatment Station (ETA) at NUPLAM. The process involved data collection and preprocessing of time series data, including outlier removal and handling of missing data, followed by modeling and result evaluation. Three experiments were conducted: in Experiment 1, different input feature configurations and time lags were tested, achieving an MAE of 0.055 ± 0.002 and RMSE of 0.095 ± 0.001 for a 4-hour prediction horizon; in Experiment 2, hyperparameter optimization was evaluated but did not result in significant improvements; and in Experiment 3, focusing on different prediction horizons (1 to 6 hours), the best results were obtained for a 1-hour horizon, with an MAE of 0.026 ± 0.001 and RMSE of 0.049 ± 0.001. These results indicate that the model is more effective for short-term predictions. This study contributes to improving monitoring and control processes in pharmaceutical industries, including NUPLAM, and academically enhances the study of time series prediction for water treatment systems.pt_BR
dc.description.resumoA água purificada desempenha um papel crítico na indústria farmacêutica, sendo amplamente utilizada tanto na fabricação de medicamentos quanto na limpeza de equipamentos. A necessidade de garantir a qualidade desse insumo é essencial para evitar contaminações e garantir a eficácia dos processos produtivos. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo preditivo para a condutividade da água purificada, um dos principais parâmetros de qualidade, utilizando redes Long Short-Term Memory (LSTM). O estudo foi realizado com base em dados coletados de uma Estação de Tratamento de Água (ETA) do NUPLAM. O processo envolveu desde a coleta e o pré-processamento dos dados de séries temporais, incluindo a remoção de outliers e tratamento de dados faltantes, até a modelagem e avaliação dos resultados. Foram realizados três experimentos: no Experimento 1, testaram-se diferentes configurações de atributos de entrada e atrasos temporais (lags), alcançando um MAE de 0,055 ± 0,002 e RMSE de 0,095 ± 0,001 para um horizonte de predição de 4 horas; no Experimento 2, avaliou-se a otimização de hiperparâmetros, mas sem ganhos significativos; já no Experimento 3, ao avaliar diferentes horizontes de predição (1 a 6 horas), os melhores resultados foram obtidos para um horizonte de 1 hora, com MAE de 0,026 ± 0,001 e RMSE de 0,049 ± 0,001. Esses resultados indicam que o modelo é mais eficaz para predições de curto prazo. Este trabalho contribui para o aprimoramento dos processos de monitoramento e controle em indústrias farmacêuticas, incluindo o NUPLAM, além de contribuir academicamente para o estudo de predição de séries temporais para sistemas de tratamento de água.pt_BR
dc.identifier.citationFERNANDES, Ítalo Oliveira. Predição da condutividade da água purificada para uso na indústria farmacêutica. Orientador: Dr. Daniel Sabino Amorim de Araújo. 2024. 153f. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia da Informação) - Instituto Metrópole Digital, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60577
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPurified waterpt_BR
dc.subjectPharmaceutical industrypt_BR
dc.subjectPredicitonpt_BR
dc.subjectTime seriespt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.titlePredição da condutividade da água purificada para uso na indústria farmacêuticapt_BR
dc.title.alternativePrediction of purified water quality parameters for use in the pharmaceutical industrypt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
Predicaocondutividadeagua_Fernandes_2024.pdf
Tamanho:
4.72 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar