A comparison of statistical approaches for modelling fish species distributions
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY1. The prediction of species distributions is of primary importance in ecology and conservation biology. Statistical models play an important role in this regard; however, researchers have little guidance when choosing between competing methodologies because few comparative studies have been conducted. 2. We provide a comprehensive comparison of traditional and alternative techniques for predicting species distributions using logistic regression analysis, linear discriminant analysis, classification trees and artificial neural networks to model: (1) the presence/absence of 27 fish species as a function of habitat conditions in 286 temperate lakes located in south‐central Ontario, Canada and (2) simulated data sets exhibiting deterministic, linear and non‐linear species response curves. 3. Detailed evaluation of model predictive power showed that approaches produced species models that differed in overall correct classification, specificity (i.e. ability to correctly predict species absence) and sensitivity (i.e. ability to correctly predict speciespresence) and in terms of which of the study lakes they correctly classified. Onaverage, neural networks outperformed the other modelling approaches, although all approaches predicted species presence/absence with moderate to excellent success. 4. Based on simulated non‐linear data, classification trees and neural networks greatly outperformed traditional approaches, whereas all approaches exhibited similar correct classification rates when modelling simulated linear data. 5. Detailed evaluation of model explanatory insight showed that the relative importance of the habitat variables in the species models varied among the approaches, where habitat variable importance was similar among approaches for some species and very different for others. 6. In general, differences in predictive power (both correct classification rate and identity of the lakes correctly classified) among the approaches corresponded with differences in habitat variable importance, suggesting that non‐linear modelling approaches (i.e. classification trees and neural networks) are better able to capture and model complex, non‐linear patterns found in ecological data. The results from the comparisons using simulated data further support this notion. 7. By employing parallel modelling approaches with the same set of data and focusing on comparing multiple metrics of predictive performance, researchers can begin to choose predictive models that not only provide the greatest predictive power, but also best fit the proposed application.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,013 | 0,029 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».