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Análise de Dados com Geometria Computacional

  • Luís Felipe Souza Magalhães - 2020041604
  • Leonardo de Oliveira Maia - 2019042139
  • Pedro Henrique Meireles de Almeida - 2021031440

Introdução

Este projeto tem como objetivo analisar 10 conjuntos de dados diferentes usando algoritmos de Geometria Computacional. As técnicas usadas neste projeto visam descobrir insights interessantes e padrões nos dados, além de realizar comparações entre os conjuntos de dados.

Conjuntos usados

Foram usados os seguintes conjuntos para serem analisados, 5 deles apresentam interseções e os outros 5 não apresentam.

  • banana.dat
  • haberman.dat
  • ionosphere.dat
  • iris.dat
  • led7digital.dat
  • twonorm.dat
  • newthyroid.dat
  • texture.dat
  • wine.dat
  • movement_libras.dat

Uso de Graham Scan para achar o envoltório convexo

O algoritmo de Graham Scan é utilizado em problemas que envolvem a identificação de convex hulls. Esse algoritmo é eficiente e tem uma complexidade de tempo de O(n * log(n)), onde n é o número de pontos no conjunto.

Exemplo de Imagem

Exemplo de Imagem

Checar colisões usando varredura

A próxima etapa consiste em checar uma colisão entre os dois convex hulls usando o algoritmo de varredura.

Exemplo de Imagem

Achar os pontos mais próximos entre dois convex hulls

O algoritmo roda em O(n^2) e verifica para cada ponto dos convex hulls quais estão mais pertos.

Exemplo de Imagem

Exemplo de Imagem

Reta Perpendicular a aresta formada entre pontos proximos

Essa função é responsável por calcular os pontos que formam uma reta perpendicular. Ela utiliza um método simples para encontrar a reta perpendicular aos dois pontos fornecidos e retorna os pontos que a compõem O(1).

Exemplo de Imagem

Exemplo de Imagem

Estatítiscas de teste

Esses testes medem a proporção de verdadeiros positivos (acertos) em relação ao total de positivos previstos, o recall mede a proporção de verdadeiros positivos em relação ao total de positivos reais. O F1-score mede o equilíbrio entre precisão e recall, levando em consideração ambos os valores.

Exemplo de Imagem