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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Uso de cluster para formação de equipes balanceadas na prática do futebol
metadata.dc.creator: Cipriano, Marcello Henrique Soares
metadata.dc.contributor.advisor1: Oliveira, David Braga Fernandes de
metadata.dc.description.resumo: A utilização de dados para apoio à tomada de decisão no esporte tem se consolidado como uma importante frente de pesquisa e aplicação tecnológica. No futebol, o avanço da coleta de métricas de desempenho individual possibilitou o uso de métodos de aprendizado de máquina para análise de atletas e apoio à gestão esportiva. Em con textos informais e amadores, porém, a formação de equipes ainda ocorre de maneira subjetiva, frequentemente gerando partidas desequilibradas. Este trabalho investiga o uso de técnicas de clusterização, com ênfase na clusterização hierárquica com Ward, aplicadas a dados de desempenho de jogadores das cinco principais ligas europeias (temporada 2024/2025) como ferramenta para a formação de equipes balanceadas. A metodologia seguiu um pipeline clássico de ciência de dados: coleta e consolidação dos dados; pré-processamento; redução de dimensionalidade via PCA; clusterização; e aplicação dos agrupamentos para composição de equipes. Foram comparados dois algoritmos (K-Means e Hierárquico com Ward), avaliados por meio do coeficiente de Silhueta e do índice de Davies-Bouldin, além de critério interpretativo futebolístico e de aderência às formações medianas observadas em equipes reais. A solução hie rárquica de Ward com sete clusters demonstrou o melhor equilíbrio entre refinamento funcional, interpretabilidade tática e aplicabilidade prática, identificando perfis como goleiros, zagueiros construtores, volantes organizadores, criadores ofensivos e finali zadores. O sistema proposto distribui jogadores entre equipes considerando tanto a diversidade funcional dos clusters quanto o equilíbrio técnico relativo dos atletas, supe rando estratégias simples de balanceamento por média global. Os resultados indicam que a clusterização constitui uma abordagem promissora e metodologicamente funda mentada para a formação de equipes equilibradas, com aplicabilidade em contextos recreativos, amadores e semiprofissionais.
Abstract: The use of data to support decision-making in sports has established itself as an important research and technological application field. In football, advances in the collection of individual performance metrics have enabled the use of machine learning methods for athlete analysis and sports management support. In informal and amateur contexts, however, team formation still occurs subjectively, often resulting in unbalanced matches. Against this backdrop, this work investigates the use of clustering techniques — with emphasis on hierarchical clustering with the Ward method — applied to player per formance data from the five main European leagues (2024/2025 season) as a tool for balanced team formation. The methodology followed a classical data science pipeline: data collection and consolidation; preprocessing; dimensionality reduction via Principal Component Analysis (PCA); clustering; and application of groupings for team composition. Two algorithms were compared — K-Means and Ward — evaluated through the Silhouette coefficient and the Davies-Bouldin index, as well as a football-based interpretive criterion and adherence to median formations observed in real teams. The Ward hierarchical solution with seven clusters demonstrated the best balance between functional refinement, tactical interpretability, and practical applicability, identifying profiles such as goalkeepers, ball-playing defenders, organizing midfielders, creative attackers, and finishers. The proposed system distributes players among teams considering both the functional diversity of clusters and the relative technical balance of athletes, outper forming simple average-based balancing strategies. The results indicate that clustering constitutes a promising and methodologically grounded approach for balanced team formation, with applicability in recreational, amateur, and semi-professional contexts.
Keywords: Aprendizado de máquina não supervisionado
Clusterização hierárquica
Ward’s linkage
Futebol
Sports analytics
PCA
Formação de equipes balanceadas
Unsupervised machine learning
Hierarchical clustering
Football
Sports analytics
Balanced team formation
metadata.dc.subject.cnpq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: ICOMP - Instituto de Computação
metadata.dc.publisher.course: Ciência da Computação - Bacharelado - Manaus
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9964
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