Convolutional Neural Network and Long Short-Term Memory Models for Ice-Jam Prediction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. In cold regions, ice-jam events result in severe flooding due to a rapid rise in water levels upstream of the jam. These floods threaten human safety and damage properties and infrastructures as the floods resulting from ice-jams are sudden. Hence, the ice-jam prediction tools can give an early warning to increase response time and minimize the possible corresponding damages. However, the ice-jam prediction has always been a challenging problem as there is no analytical method available for this purpose. Nonetheless, ice jams form when some hydro-meteorological conditions happen, a few hours to a few days before the event. The ice-jam prediction problem can be considered as a binary multivariate time-series classification. Deep learning techniques have been successfully applied for time-series classification in many fields such as finance, engineering, weather forecasting, and medicine. In this research, we successfully applied CNN, LSTM, and combined CN-LSTM networks for ice-jam prediction for all the rivers in Quebec. The results show that the CN-LSTM model yields the best results in the validation and generalization with F1 scores of 0.82 and 0.91, respectively. This demonstrates that CNN and LSTM models are complementary, and a combination of them further improves classification.
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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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».