Lógica fuzzy aplicada à avaliação da qualidade do ar na cidade de São Paulo

Abstract

A dispersão de gases tóxicos, tanto em ambientes urbanos quanto rurais, e suas implicações na saúde humana, é um problema de forte preocupação na área de atuação dos cientistas e engenheiros ambientais. Tal questão tem um forte impacto na qualidade de vida da população, principalmente nas grandes cidades e regiões metropolitanas. Em áreas urbanas, próximas de áreas com grande quantidade de fábricas e indústrias instaladas, pode ocorrer o risco de poluição do ar, que passa a ser uma séria questão de saúde pública. Com esse cenário, observa-se a necessidade emergente de desenvolver e aprimorar ferramentas que permitam melhores métodos de controle e monitoramento da qualidade do ar, a fim de proporcionar um ambiente mais saudável e sustentável para os cidadãos. Considerando essas questões e sua demanda por soluções eficientes esse trabalho busca desenvolver novas ferramentas para controle e monitoramento de gases tóxicos, seguindo os parâmetros da Cetesb. Como principal objetivo, destaca-se o estudo dos conceitos relacionados à Lógica fuzzy, mais especificamente dos Sistemas Baseados em Regras Fuzzy (SBRF), com o intuito de aplicá-los no controle, avaliação e monitoramento de gases tóxicos. Esta ferramenta permitirá analisar dados, obtidos da Cetesb, a partir de conjuntos fuzzy criados que atribuem valores em função de uma determinada variável estudada. Com o uso desse sistema será possível obter, a partir da concentração dos gases em uma região, um método eficiente que avalie a qualidade do ar, isto é, quão poluída está uma região frente à quantidade de gases tóxicos presentes.

The dispersion of toxic gases, both in urban and rural environments, and their impacts for human health, is a great concern in the field of environmental scientists and engineers. This situation has a significant impact on the quality of life of the population, particularly in large cities and metropolitan region areas. In urban spaces, close to regions with a high concentration of factories and industries, there is a greater risk of air pollution, which becomes a serious public health issue. Given this scenario, there is an urgent need to develop and improve tools that allow better methods for controlling and monitoring air quality, in order to provide a healthier and more sustainable environment for citizens. Considering these issues and the demand for efficient solutions, this work aims to develop new tools for controlling and monitoring toxic gases, following Cetesb parameters. The main objective is to study concepts related to fuzzy logic, specifically Fuzzy Rule-Based Systems (FRBS), with the aim of applying them to the control, evaluation, and monitoring of toxic gases. This tool will allow the analysis of data, obtained from Cetesb, through fuzzy sets that assign values based on a certain studied specific variable. Using this system, it will be possible to obtain from the concentration of gases in a region an efficient method to evaluate air quality, that is, how polluted an area is based on the amount of existing toxic gases.