Artificial intelligence-driven assessment of critical inputs for lead adsorption by agro-food wastes in wastewater treatment
Notice bibliographique
Résumé
Due to environmental concerns and economic value, the adsorption process using agricultural wastes is one of the promising methods to remove lead (Pb) from contaminated water. The relationships between agricultural waste properties, adsorption conditions, and the maximum Pb adsorption capacity of selected adsorbents have not been adequately explored. A thorough understanding of these interactions is crucial for optimizing adsorption processes and enhancing the efficiency of agricultural wastes as sustainable adsorbents. To assess Pb adsorption by agricultural wastes and identify the key influencing factors, three artificial intelligence techniques, namely Extreme Learning Machine (ELM), Adaptive Nuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS), and Group Method of Data Handling (GMDH) have been employed in this study. Seven input variables, namely time, ratio, initial ion concentration, type of adsorbents from agricultural wastes, pH, temperature, and agitation speed, from 771 data points were used as inputs for model development, while the quantity of Pb adsorbed was chosen as target parameter. To identify the best input combinations with one to seven variables, 127 models were defined and analyzed using ELM integrated with the cross-validation technique. The results highlighted that the initial ion concentration is the most critical factor in enhancing heavy metal adsorption, and temperature is the least important factor. The top models, utilizing one to seven input variable(s), were then modeled with ANFIS and GMDH. Subsequently, all three models were compared. The GMDH model with four input variables (initial ion concentration, type of adsorbent, time, and agitation speed) demonstrated the highest performance in terms of accuracy and simplicity. • Development of promising technologies for environmental remediation and food waste management. • Pb adsorption efficiency by agricultural waste through ML models to pinpoint the key input factors. • All models demonstrated strong predictive performance and generalization capability. • IIC showed the most influential factor in Pb removal, while temperature had the least impact. • The GMDH model with four input variables showed the highest accuracy and simplicity.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».