Exploiting the full potential of Bayesian networks in predictive ecology
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Although ecological models used to make predictions from underlying covariates have a record of success, they also suffer from limitations. They are typically unable to make predictions when the value of one or more covariates is missing during the testing. Missing values can be estimated but methods are often unreliable and can result in poor accuracy. Similarly, missing values during the training can hinder parameter estimation of many ecological models. Bayesian networks can handle these and other limiting issues, such as having highly correlated covariates. However, they are rarely used to their full potential. Indeed, Bayesian networks are commonly used to evaluate the knowledge of experts by constructing the network manually and often (incorrectly) interpreting the resulting network causally. We provide an approach to learn a Bayesian network fully from observed data, without relying on experts and show how to appropriately interpret the resulting network, both to identify how the variables (covariates and target) are interrelated and to answer probabilistic queries. We apply this method to the case study of a mountain pine beetle infestation and find that the trained Bayesian network has a predictive accuracy of 0.88 AUC. We classify the covariates as primary and secondary in terms of contributing to the prediction and show that the predictive accuracy does not deteriorate when the secondary covariates are missing and degrades to only 0.76 when one of the primary covariates is missing. As a complement to the previous work on constructing Bayesian networks by hand, we show that if instead, both the structure and parameters are learned only from data, we can achieve more accurate predictions as well as generate new insights about the underlying processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 tête enseignante, 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 ».