Flexible hidden Markov models for behaviour-dependent habitat selection
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: There is strong incentive to model behaviour-dependent habitat selection, as this can help delineate critical habitats for important life processes and reduce bias in model parameters. For this purpose, a two-stage modelling approach is often taken: (i) classify behaviours with a hidden Markov model (HMM), and (ii) fit a step selection function (SSF) to each subset of data. However, this approach does not properly account for the uncertainty in behavioural classification, nor does it allow states to depend on habitat selection. An alternative approach is to estimate both state switching and habitat selection in a single, integrated model called an HMM-SSF. METHODS: We build on this recent methodological work to make the HMM-SSF approach more efficient and general. We focus on writing the model as an HMM where the observation process is defined by an SSF, such that well-known inferential methods for HMMs can be used directly for parameter estimation and state classification. We extend the model to include covariates on the HMM transition probabilities, allowing for inferences into the temporal and individual-specific drivers of state switching. We demonstrate the method through an illustrative example of plains zebra (Equus quagga), including state estimation, and simulations to estimate a utilisation distribution. RESULTS: In the zebra analysis, we identified two behavioural states, with clearly distinct patterns of movement and habitat selection ("encamped" and "exploratory"). In particular, although the zebra tended to prefer areas higher in grassland across both behavioural states, this selection was much stronger in the fast, directed exploratory state. We also found a clear diel cycle in behaviour, which indicated that zebras were more likely to be exploring in the morning and encamped in the evening. CONCLUSIONS: This method can be used to analyse behaviour-specific habitat selection in a wide range of species and systems. A large suite of statistical extensions and tools developed for HMMs and SSFs can be applied directly to this integrated model, making it a very versatile framework to jointly learn about animal behaviour, habitat selection, and space use.
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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 | 0,006 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 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 ».