Daily Water Level Prediction of Zrebar Lake (Iran): A Comparison between M5P, Random Forest, Random Tree and Reduced Error Pruning Trees Algorithms
Notice bibliographique
Résumé
Zrebar Lake is one of the largest freshwater lakes in Iran and it plays an important role in the ecosystem of the environment, while its desiccation has a negative impact on the surrounded ecosystem. Despite this, this lake provides an interesting recreation setting in terms of ecotourism. The prediction and forecasting of the water level of the lake through simple but practical methods can provide a reliable tool for future lake water resource management. In the present study, we predict the daily water level of Zrebar Lake in Iran through well-known decision tree-based algorithms, including the M5 pruned (M5P), random forest (RF), random tree (RT) and reduced error pruning tree (REPT). We used five different water input combinations to find the most effective one. For our modeling, we chose 70% of the dataset for training (from 2011 to 2015) and 30% for model evaluation (from 2015 to 2017). We evaluated the models’ performances using different quantitative (root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), coefficient of determination (R2), percent bias (PBIAS) and ratio of the root mean square error to the standard deviation of measured data (RSR)) and visual frameworks (Taylor diagram and box plot). Our results showed that water level with a one-day lag time had the highest effect on the result and, by increasing the lag time, its effect on the result was decreased. This result indicated that all the developed models had a good prediction capability, but the M5P model outperformed the others, followed by RF and RT equally and then REPT. Our results showed that these algorithms can predict water level accurately only with a one-day lag time in water level as an input and they are cost-effective tools for future predictions.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».