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Enregistrement W4385723698 · doi:10.5194/gmd-16-4521-2023

Automatic snow type classification of snow micropenetrometer profiles with machine learning algorithms

2023· article· en· W4385723698 sur OpenAlex
Julia Kaltenborn, Amy R. Macfarlane, Viviane Clay, Martin Schneebeli

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueGeoscientific model development · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueCryospheric studies and observations
Établissements canadiensMcGill UniversityMila - Quebec Artificial Intelligence Institute
Organismes subventionnairesHorizon 2020Swiss Polar InstituteDeutsche ForschungsgemeinschaftEuropean CommissionAlfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine ResearchWSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF
Mots-clésSnowSnowpackComputer scienceMachine learningArtificial intelligenceIdentification (biology)Artificial neural networkSegmentationAlgorithmData miningGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. Snow-layer segmentation and classification are essential diagnostic tasks for various cryospheric applications. The SnowMicroPen (SMP) measures the snowpack's penetration force at submillimeter intervals in snow depth. The resulting depth–force profile can be parameterized for density and specific surface area. However, no information on traditional snow types is currently extracted automatically. The labeling of snow types is a time-intensive task that requires practice and becomes infeasible for large datasets. Previous work showed that automated segmentation and classification is, in theory, possible but cannot be applied to data straight from the field or needs additional time-costly information, such as from classified snow pits. We evaluate how well machine learning models can automatically segment and classify SMP profiles to address this gap. We trained 14 models, among them semi-supervised models and artificial neural networks (ANNs), on the MOSAiC SMP dataset, an extensive collection of snow profiles on Arctic sea ice. SMP profiles can be successfully segmented and classified into snow classes based solely on the SMP's signal. The model comparison provided in this study enables SMP users to choose a suitable model for their task and dataset. The findings presented will facilitate and accelerate snow type identification through SMP profiles. Anyone can access the tools and models needed to automate snow type identification via the software repository “snowdragon”. Overall, snowdragon creates a link between traditional snow classification and high-resolution force–depth profiles. Traditional snow profile observations can be compared to SMP profiles with such a tool.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,594
Score d'incertitude au seuil0,772

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,047
Tête enseignante GPT0,231
Écart entre enseignants0,185 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle