Prediction of thermal conductivity of frozen soils from basic soil properties using ensemble learning methods
Notice bibliographique
Résumé
• Two ensemble learning methods-based models are proposed to evaluate the thermal conductivity of frozen soils using easily measured parameters. • The temperature range has a more significant impact on the unfrozen water content than on the thermal conductivity of frozen soils. • The model based on the boosting algorithm performs better on the dataset than the model based on the bagging algorithm. Thermal conductivity is one of the important properties required for understanding the frozen soils behavior. There are several models available in the literature for the prediction of thermal conductivity of frozen soils based on the proportions of unfrozen water, ice, gas, and soil particles. In this study, two ensemble learning methods-based models; namely, the Random Forest (RF) model and the Least Squares Boosting (LSB) model, are extended to estimate the thermal conductivity of frozen soils. These models utilize basic soil properties as input parameters that include water content, dry density, temperature, and fractions of gravel, sand, silt, and clay, can be measured easily, or determined. Additionally, seven widely used thermal conductivity models, referred to as the traditional models for frozen soils, were evaluated. Both the RF and LSB models, as well as the traditional models, were assessed using data of 823 tests derived from 43 soils with different textures that were gathered from the literature. The results highlight that the traditional models have their strengths and limitations in terms of their use for different types of soils. In contrast, the proposed ensemble learning methods-based models provide higher prediction accuracy compared to the traditional models and can be applied to all soil types and temperature ranges. Furthermore, estimation from the ensemble learning methods-based models can be used to provide probability of multi-dimensional analysis of frozen soils.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».