Predição dos parâmetros gaussianos dos espectros raman de vidros teluretos utilizando redes neurais perceptron multicamadas

dc.contributor.advisor1Somer, Aloisi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1692477472341856
dc.contributor.authorViana, Giovanny Luttierri
dc.contributor.instituicao-banca1Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
dc.contributor.instituicao-banca2Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
dc.contributor.referee1Rosa, Daniele Toniolo Dias Ferreira
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0742184086991243
dc.contributor.referee2Batista, Antonio Marcos
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2701382557962687
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6872692252687538
dc.date.accessioned2026-06-19T00:00:00Z
dc.date.accessioned2026-06-19T18:19:41Z
dc.date.accessioned2026-07-01T12:05:09Z
dc.date.issued2026-02-09
dc.description.abstractEsta dissertação apresenta a aplicação de redes neurais artificiais (RNAs) do tipo perceptrons multicamadas (MLP) para a análise e extração automática de parâmetros físicos de espectros Raman de vidros teluretos. Esses materiais, à base de TeO2, possuem propriedades ópticas e eletrônicas relevantes, porém apresentam espectros Raman complexos e sobrepostos em função de sua estrutura amorfa, o que torna os métodos tradicionais de deconvolução gaussiana trabalhosos e limitados, especialmente em condições de ruído. Para contornar essas limitações, foi construído um banco de dados teórico composto por curvas Raman simuladas com diferentes níveis de ruído (1%, 2% e 5%), utilizado no treinamento e na validação das redes neurais. Após o treinamento, as MLPs foram aplicadas a espectros Raman experimentais de vidros teluretos, permitindo a extração automática dos parâmetros de cada banda espectral, como posição central, largura e área, tradicionalmente obtidos por procedimentos iterativos de ajuste. Os resultados demonstraram que as redes neurais foram capazes de ajustar adequadamente os espectros Raman, apresentando alta correlação entre os valores teóricos e experimentais, mesmo em condições de elevado ruído, além de reduzir significativamente o tempo de análise. Dessa forma, o método proposto configura-se como uma alternativa robusta e eficiente aos métodos convencionais de deconvolução gaussiana, mostrando-se uma ferramenta promissora para o ajuste automático e a interpretação de espectros Raman, contribuindo para o avanço da aplicação de técnicas de inteligência artificial na caracterização de materiais vítreos.
dc.description.resumoThis dissertation presents the application of artificial neural networks (ANNs), specifically Multilayer Perceptron (MLP) architectures, for the analysis and automatic extraction of physical parameters from Raman spectra of tellurite glasses. These TeO2-based materials exhibit relevant optical and electronic properties; however, due to their amorphous structure, they produce complex and overlapping Raman spectra, making traditional Gaussian deconvolution methods labor-intensive and limited, particularly under noisy conditions. To overcome these limitations, a theoretical database composed of simulated Raman curves with different noise levels (1%, 2%, and 5%) was constructed and used for training and validation of the neural networks. After training, the MLP models were applied to experimental Raman spectra of tellurite glasses, enabling the automatic extraction of spectral band parameters such as central position, width, and area, which are traditionally obtained through iterative fitting procedures. The results demonstrate that the neural networks are capable of accurately fitting Raman spectra, showing high correlation between theoretical and experimental values even at high noise levels, while significantly reducing the analysis time. Therefore, the proposed method represents a robust and efficient alternative to conventional Gaussian deconvolution techniques, demonstrating strong potential for the automatic fitting and interpretation of Raman spectra and contributing to the advancement of artificial intelligence applications in the characterization of glassy materials.
dc.description.sponsorshipFinanciadora de Estudos e Projetos (FINEP) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação Araucária (FA)
dc.identifier.citationVIANA, Giovanny Luttierri. Predição dos parâmetros gaussianos dos espectros raman de vidros teluretos utilizando redes neurais perceptron multicamadas. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2026.
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/4124
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossa
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectEspectroscopia Raman
dc.subjectaprendizado de máquina
dc.subjectajuste gaussiano
dc.subjectanálise espectral
dc.subjectmateriais vítreos
dc.subjectRaman Spectroscopy
dc.subjectMachine Learning
dc.subjectgaussian fitting
dc.subjectspectral analysis
dc.subjectglassy materials
dc.titlePredição dos parâmetros gaussianos dos espectros raman de vidros teluretos utilizando redes neurais perceptron multicamadas
dc.typemaster thesis

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