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Enregistrement W4391661497 · doi:10.1109/jstars.2024.3364020

Fuzzy Similarity Analysis of Effective Training Samples to Improve Machine Learning Estimations of Water Quality Parameters Using Sentinel-2 Remote Sensing Data

2024· article· en· W4391661497 sur OpenAlex

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

RevueIEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueHydrological Forecasting Using AI
Établissements canadiensUniversity of ReginaUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceMean absolute percentage errorSupport vector machineMean squared errorWater qualityArtificial intelligenceRegressionSimilarity (geometry)Data miningMachine learningRemote sensingStatisticsArtificial neural networkMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Continuous monitoring of Water Quality Parameters (WQPs) is crucial due to the global degradation of water quality, primarily caused by climate change and population growth. Typically, Machine Learning (ML) models are employed to retrieve WQPs, but they require a large amount of training samples to accurately capture the data relationships. Even with sufficient training data, discrepancies still exist between values of predicted and in-situ WQPs. This study proposes a Fuzzy Similarity Analysis (FSA) technique to enhance ML estimates of WQPs by using the prediction errors in Effective Training Samples (ETS). The method was successfully applied to retrieve Turbidity (Turb) and Specific Conductance (SC) in Lake Houston, USA, using Sentinel-2 remote sensing data. Three ML algorithms, namely Mixture Density Networks, Support Vector Regression, and Partial Least Squares Regression, were tested to evaluate the method's effectiveness. The results showed that FSA significantly improved the accuracy of all ML predictions. This improvement resulted in up to a 9.15% reduction in Mean Absolute Percentage Error (MAPE) and a 12% increase in R2 for Turb, while for SC, the improvements were 5.47% in MAPE and 7% in R2. The adaptability of the proposed method to other WQPs, various satellite data, and different ML models is promising for monitoring water quality in inland waters.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,500
Score d'incertitude au seuil0,579

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,097
Tête enseignante GPT0,313
Écart entre enseignants0,216 · 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