Estimation of natural streams longitudinal dispersion coefficient using hybrid evolutionary machine learning model
Notice bibliographique
Résumé
Among several indicators for river engineering sustainability, the longitudinal dispersion coefficient (Kx) is the main parameter that defines the transport of pollutants in natural streams. Accurate estimation of Kx has been challenging for hydrologists due to the high stochasticity and non-linearity of this hydraulic-environmental parameter. This study presents a new hybrid machine learning (ML) model integrating a Gaussian Process Regression (GPR) and an evolutionary feature selection (FS) approach (i.e. Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMAES)) to estimate Kx in natural streams. The dataset consists of geometric and hydraulic river system parameters from 29 streams in the United States. The modeling results showed that the proposed model outperformed other models in the literature, producing more stable and accurate estimations. The FS approach evidenced the significance of the cross-sectional average flow velocity (U), channel width (B), and channel sinuosity σ to estimate the dispersion coefficient. In quantitative terms, the integrated GPR model with feature selection approach attained the minimum root mean square error (RMSE=48.67) and maximum coefficient of determination (R2=0.95). The proposed hybrid evolutionary ML model arises as robust, flexible and reliable alternative computer aid technology for predicting the longitudinal dispersion coefficient in natural streams.
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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) | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 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 ».