Fuzzy control systems for decision-making in cultivars recommendation

Abstract

The objective of the present study was to propose fuzzy control systems to support the recommendation of cultivars of different agronomic crops. Grain yield data from 23 lines and 2 cultivars of red bean were used to evaluate the applicability of these controllers. Genotypes were evaluated in nine environments in the Zona da Mata region, Minas Gerais State, Brazil. Using the parameters of Eberhart and Russell analysis, fuzzy controllers were developed with the Mamdani and Sugeno inference systems. Analyses of adaptability and stability were carried out by the method of Eberhart and Russell. The parameters obtained for each genotype were submitted to the respective controllers. There were significant genotypes x environments interaction, which justified the necessity of performing an adaptability and stability analysis. For both controllers (Mamdani and Sugeno), seven lines presented general adaptability, while only one presented adaptability to unfavorable environments. It was also found that both inference systems were useful for developing controllers that had the aim of recommending cultivars. Thus, it was noted that fuzzy control systems have the potential to identify the behavior of bean genotypes.

O presente estudo tem como objetivo propor sistemas de controle fuzzy para auxiliar na recomendação de cultivares de diversas culturas agronômicas. Para avaliar a aplicabilidade desses controladores foram utilizados dados de produtividade de grãos de 23 linhagens e duas cultivares de feijão do grupo comercial vermelho, avaliados em nove ambientes da Zona da Mata do Estado de Minas Gerais, Brasil. A partir dos parâmetros da análise de Eberhart e Russell foram desenvolvidos controladores fuzzy com sistemas de inferência Mamdani e Sugeno. Foram realizadas análises de variância conjunta e de adaptabilidade e estabilidade pelo método de Eberhart e Russell e os parâmetros obtidos para cada linhagem foram submetidos aos respectivos controladores. Verificou-se a ocorrência de interação genótipos por ambientes significativa, existindo a necessidade da realização de análises de adaptabilidade e estabilidade. Em ambos os controladores (Mamdani e Sugeno), sete linhagens (2, 9, 14, 16, 17, 20 e 23) apresentaram adaptabilidade geral, enquanto que somente a linhagem 15 apresentou adaptabilidade a ambientes desfavoráveis. Verificou-se também que ambos os sistemas de inferência adotados, são úteis para desenvolver controladores que visam recomendação de cultivares. Assim, constatou-se potencialidade dos sistemas de controle fuzzy na identificação do comportamento das linhagens de feijoeiro.