Machine learning for aquatic plastic litter detection, classification and quantification (APLASTIC-Q)
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Large quantities of mismanaged plastic waste are polluting and threatening the health of the blue planet. As such, vast amounts of this plastic waste found in the oceans originates from land. It finds its way to the open ocean through rivers, waterways and estuarine systems. Here we present a novel machine learning algorithm based on convolutional neural networks (CNNs) that is capable of detecting and quantifying floating and washed ashore plastic litter. The aquatic plastic litter detection, classification and quantification system (APLASTIC-Q) was developed and trained using very high geo-spatial resolution imagery (∼5 pixels cm −1 = 0.002 m pixel −1 ) captured from aerial surveys in Cambodia. APLASTIC-Q was made up of two machine learning components (i) plastic litter detector (PLD-CNN) and (ii) plastic litter quantifier (PLQ-CNN). PLD-CNN managed to categorize targets as water, sand, vegetation and plastic litter with an 83% accuracy. It also provided a qualitative count of litter as low or high based on a thresholding approach. PLQ-CNN further distinguished and enumerated the litter items in each of the classes defined as water bottles, Styrofoam, canisters, cartons, bowls, shoes, polystyrene packaging, cups, textile, carry bags small or large. The types and amounts of plastic litter provide benchmark information that is urgently needed for decision-making by policymakers, citizens and other public and private stakeholders. Quasi-quantification was based on automated counts of items present in the imagery with caveats of underlying object in case of aggregated litter. Our scientific evidence-based machine learning algorithm has the prospects of complementing net trawl surveys, field campaigns and clean-up activities for improved quantification of plastic litter. APLASTIC-Q is a smart algorithm that is easy to adapt for fast and automated detection as well as quantification of floating or washed ashore plastic litter from aerial, high-altitude pseudo satellites and space missions.
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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».