Improving Dry-Bulb Air Temperature Prediction Using a Hybrid Model Integrating Genetic Algorithms with a Fourier–Bessel Series Expansion-Based LSTM Model
Notice bibliographique
Résumé
The dry-bulb temperature is a critical parameter in weather forecasting, agriculture, energy management, and climate research. This work proposes a new hybrid prediction model (FBSE-GA-LSTM) that integrates the Fourier–Bessel series expansion (FBSE), genetic algorithm (GA), and long short-term memory (LSTM) networks together to predict the dry-bulb air temperature. The hybrid model FBSE-GA-LSTM utilises the FBSE to decompose time series data of interest into an attempt to remove the noise level for capturing the dominant predictive patterns. Then, the FBSE is embedded into the GA method for the best feature selection and dimension reduction. To predict the dry-bulb temperature, a new model (FBSE-GA-LSTM) was used by hybridising a proposed model FBSE-GA with the LSTM model on the time series dataset of two different regions in Saudi Arabia. For comparison, the FBSE and GA models were hybridised with a bidirectional LSTM (BiLSTM), gated recurrent unit (GRU), and bidirectional gated recurrent unit (BiGRU) models to obtain the hybrid FBSE-GA-BiLSTM, FBSE-GA-GRU, and FBSE-GA-BiGRU models along with their standalone versions. In addition, benchmark models, including the climatic average and persistence approaches, were employed to demonstrate that the proposed model outperforms simple baseline predictors. The experimental results indicated that the proposed hybrid FBSE-GA-LSTM model achieved improved prediction performance compared with the contrastive models for the Jazan region, with a mean absolute error (MAE) of 1.458 °C, a correlation coefficient (R) of 0.954, and a root mean squared error (RMSE) of 1.780 °C, and for the Jeddah region, with an MAE of 1.459 °C, an R of 0.952, and an RMSE of 1.782 °C, between the predicted and observed values of dry-bulb air temperature.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».