An experiment on the evolution of an ensemble of neural networks for streamflow forecasting
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We present an experiment on fifty multilayer perceptrons trained for streamflow forecasting on three watersheds using bootstrapped input series. This type of neural network is common in hydrology and using multiple training repetitions (ensembling) is a popular practice: the information issued by the ensemble is then aggregated and considered to be the final output. Some authors proposed that the ensemble could serve the calculation of confidence intervals around the ensemble mean. In the following, we are interested in the reliability of confidence intervals obtained in such fashion and in tracking the evolution of the ensemble of neural networks during the training process. For each iteration of this process, the mean of the ensemble is computed along with various confidence intervals. The performance of the ensemble mean is evaluated based on the mean absolute error. Since the ensemble of neural networks resemble an ensemble streamflow forecast, we also use ensemble-specific quality assessment tools such as the Continuous Ranked Probability Score to quantify the forecasting performance of the ensemble formed by the neural networks repetitions. We show that while the performance of the single predictor formed by the ensemble mean improves throughout the training process, the reliability of the associated confidence intervals starts to decrease shortly after the initiation of this process. While there is no moment during the training where the reliability of the confidence intervals is perfect, we show that it is best after approximately 5 to 10 iterations, depending on the basin. We also show that the Continuous Ranked Probability Score and the logarithmic score do not evolve in the same fashion during the training, due to a particularity of the logarithmic score.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».