Stochastic Modeling of Groundwater Fluoride Contamination: Introducing Lazy Learners
Notice bibliographique
Résumé
Abstract While it remains the primary source of safe drinking and irrigation water in northwest Iran's Maku Plain, the region's groundwater is prone to fluoride contamination. Accordingly, modeling techniques to accurately predict groundwater fluoride concentration are required. The current paper advances several novel data mining algorithms including Lazy learners [instance‐based K‐nearest neighbors (IBK); locally weighted learning (LWL); and KStar], a tree‐based algorithm (M5P), and a meta classifier algorithm [regression by discretization (RBD)] to predict groundwater fluoride concentration. Drawing on several groundwater quality variables (e.g., concentrations), measured in each of 143 samples collected between 2004 and 2008, several models predicting groundwater fluoride concentrations were developed. The full dataset was divided into two subsets: 70% for model training (calibration) and 30% for model evaluation (validation). Models were validated using several statistical evaluation criteria and three visual evaluation approaches (i.e., scatter plots, Taylor and Violin diagrams). Although Na + and Ca 2+ showed the greatest positive and negative correlations with fluoride ( r = 0.59 and −0.39, respectively), they were insufficient to reliably predict fluoride levels; therefore, other water quality variables, including those weakly correlated with fluoride, should be considered as inputs for fluoride prediction. The IBK model outperformed other models in fluoride contamination prediction, followed by KStar, RBD, M5P, and LWL. The RBD and M5P models were the least accurate in terms of predicting peaks in fluoride concentration values. Results of the current study can be used to support practical and sustainable management of water and groundwater resources.
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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 | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| 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 ».