亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Interpretable spatio-temporal attention LSTM model for flood forecasting

计算机科学 人工智能 大洪水 机器学习 模式识别(心理学) 地理 考古
作者
Yukai Ding,Yuelong Zhu,Jun Feng,Pengcheng Zhang,Zirun Cheng
出处
期刊:Neurocomputing [Elsevier BV]
卷期号:403: 348-359 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.neucom.2020.04.110
摘要

Abstract Modeling interpretable artificial intelligence (AI) for flood forecasting represents a serious challenge: both accuracy and interpretability are indispensable. Because of the uncertainty and nonlinearity of flood, existing hydrological solutions always achieve low prediction robustness while machine learning (ML) approaches neglect the physical interpretability of models. In this paper, we focus on the need for flood forecasting and propose an interpretable Spatio-Temporal Attention Long Short Term Memory model (STA-LSTM) based on LSTM and attention mechanism. We use dynamic attention mechanism and LSTM to build model, Max-Min method to normalize data, variable control method to select hyperparameters, and Adam algorithm to train the model. Emphasis is placed on the visualization and interpretation of attention weights. Experiment results on three small and medium basins in China suggest that the proposed STA-LSTM model outperforms Historical Average (HA), Fully Connected Network (FCN), Convolutional Neural Networks (CNN), Graph Convolutional Networks (GCN), original LSTM (LSTM), spatial attention LSTM (SA-LSTM), and temporal attention LSTM (TA-LSTM) in most cases. Visualization and interpretation of spatial and temporal attention weights reflect the reasonability of the proposed attention-based model.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
多情的中蓝完成签到,获得积分10
11秒前
yhgz完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
大壮发布了新的文献求助10
16秒前
biye完成签到 ,获得积分10
21秒前
25秒前
NexusExplorer的应助被大壮采纳,获得10
27秒前
欧阳完成签到 ,获得积分10
31秒前
山月鹿发布了新的文献求助10
32秒前
称心忆灵完成签到,获得积分10
44秒前
molihuakai的应助被ZhengGangan采纳,获得10
50秒前
50秒前
大模型的应助被zLin采纳,获得10
54秒前
洁净寡妇完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
山月鹿完成签到,获得积分10
1分钟前
zLin发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
ZhengGangan发布了新的文献求助10
1分钟前
健壮土豆完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
清瑀发布了新的文献求助10
1分钟前
小巧惜蕊完成签到,获得积分10
1分钟前
迷你的棒球完成签到,获得积分10
1分钟前
drughunter009完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观的黎云完成签到,获得积分10
2分钟前
调皮的钥匙完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
kaizt发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
细心慕凝发布了新的文献求助10
2分钟前
yipmyonphu的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
坚定百褶裙完成签到,获得积分10
2分钟前
细心慕凝完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
大壮发布了新的文献求助10
3分钟前
顺利水桃完成签到,获得积分10
3分钟前
大壮完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7797601
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9333056
关于积分的说明 20452969
捐赠科研通 7388298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3325404
关于科研通互助平台的介绍 2472712
邀请新用户注册赠送积分活动 2342772