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Enregistrement W4414679246 · doi:10.1016/j.scitotenv.2025.180593

Machine learning for air quality prediction and data analysis: Review on recent advancements, challenges, and outlooks

2025· review· en· W4414679246 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.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueThe Science of The Total Environment · 2025
Typereview
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueAir Quality Monitoring and Forecasting
Établissements canadiensPublic Health Ontario
Organismes subventionnairesInternational Development Research CentreNational Research FoundationUniversity of the Witwatersrand, Johannesburg
Mots-clésAir quality indexAnomaly detectionCluster analysisGradient boostingRandom forestReinforcement learningInterpretabilityConvolutional neural network

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Air quality is a critical determinant of human health, with severe consequences resulting from air pollution. The growing necessity for air quality monitoring has led to the adoption of IoT sensor networks, which provide real-time data for forecasting, issuing warnings, and informing public health interventions. In this context, machine learning (ML) algorithms have proven to be powerful tools for enhancing air quality prediction and addressing monitoring challenges. However, a comprehensive review compiling the research space of ML for air quality is seldom available. This review analyzes over 70 recent studies that apply ML techniques to air quality monitoring, categorizing them based on the type of learning approach employed, with a focus on identifying the most effective algorithms in each category. The findings demonstrate that ensemble models such as Random Forest (RF) and Extreme Gradient Boosting (XGBoost) consistently achieve high accuracy in structured datasets, while deep learning (DL) approaches like Long Short-Term Memory (LSTM) and Convolutional Neural Networks (CNN) excel in capturing temporal dependencies and spatial patterns in pollution forecasting. Unsupervised approaches like clustering and anomaly detection effectively enhance data quality and sensor calibration, whereas reinforcement learning shows promise in adaptive control scenarios, despite challenges related to computational intensity and interpretability. This review is highly significant, offering valuable insights for policymakers and researchers in developing strategies to mitigate air pollution and improve public health using advanced ML techniques.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: Synthèse
Score de désaccord entre enseignants0,994
Score d'incertitude au seuil0,638

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0000,000
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 Opus0,117
Tête enseignante GPT0,357
Écart entre enseignants0,239 · 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