THz-based Density Prediction in Timber Wood using Stacked Ensemble Regression Strategy
Notice bibliographique
Résumé
Density is a crucial parameter that greatly influences the mechanical properties, structural grading, and thereby, overall utilization of timber wood across diverse industrial domains. Hence, the accurate prediction of wood density is very important, which in turn enables the evaluation of defects and the estimation of moisture content in timber wood species. Although traditional density estimation techniques, such as gravimetry, X-ray densitometry, and manual inspection, are effective to some extent, they are often limited by their destructive nature, high cost, subjectivity, sensitivity, or safety concerns. To circumvent the limitations of existing techniques, terahertz (THz) technology has been explored here as a nondestructive, non-ionizing alternative for assessing the quality of timber wood. THz radiation can capture the difference in material properties arising from variations in internal structure, which in turn are correlated with wood density. In this work, a publicly available THz open dataset has been utilized, which contains the THz temporal signals of 78 samples from six diverse wood species. Here, a uniquely tailored combination of pre-processing steps, feature extraction techniques, and a stacked regression ensemble has been adopted to predict the wood density precisely. The stacked ensemble regressor sequentially integrates different ensemble learners strategically, with random forest, XGBoost, CatBoost, and the ridge regressor. This proposed approach yields a very high R2score of 0.9996, highlighting the advantages of integrating THz technology with machine learning techniques for precise, non-destructive estimation of wood density in the timber industry.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».