Applying Recurrent Neural Networks and Blocked Cross-Validation to Model Conventional Drinking Water Treatment Processes
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.
Notice bibliographique
Résumé
The jar test is the current standard method for predicting the performance of a conventional drinking water treatment (DWT) process and optimizing the coagulant dose. This test is time-consuming and requires human intervention, meaning it is infeasible for making continuous process predictions. As a potential alternative, we developed a machine learning (ML) model from historical DWT plant data that can operate continuously using real-time sensor data without human intervention for predicting clarified water turbidity 15 min in advance. We evaluated three types of models: multilayer perceptron (MLP), the long short-term memory (LSTM) recurrent neural network (RNN), and the gated recurrent unit (GRU) RNN. We also employed two training methodologies: the commonly used holdout method and the theoretically correct blocked cross-validation (BCV) method. We found that the RNN with GRU was the best model type overall and achieved a mean absolute error on an independent production set of as low as 0.044 NTU. We further found that models trained using BCV typically achieve errors equal to or lower than their counterparts trained using holdout. These results suggest that RNNs trained using BCV are superior for the development of ML models for DWT processes compared to those reported in earlier literature.
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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 découle