An Efficient Method for Capturing the High Peak Concentrations of PM2.5 Using Gaussian-Filtered Deep Learning

深度学习 人工智能 高斯滤波器 高斯分布 计算机科学 卷积神经网络 人工神经网络 克里金 滤波器(信号处理) 数据预处理 高斯网络模型 机器学习 算法 图像(数学) 物理 量子力学 计算机视觉
作者
Inchoon Yeo,Yunsoo Choi
出处
期刊:Sustainability [MDPI AG]
卷期号:13 (21): 11889-11889
标识
DOI:10.3390/su132111889
摘要

This paper proposes a deep learning model that integrates a convolutional neural network with a gate circulation unit that captures patterns of high-peak PM2.5 concentrations. The purpose is to accurately predict high-peak PM2.5 concentration data that cannot be trained in general deep learning models. For the training of the proposed model, we used all available weather and air quality data for three years from 2015 to 2017 from 25 stations of the National Institute of Environmental Research (NIER) and the Korea Meteorological Administration (KMA) observatory in Seoul, South Korea. Our model trained three years of data and predicted high-peak PM2.5 concentrations for the year 2018. In addition, we propose a Gaussian filter algorithm as a preprocessing method for capturing high concentrations of PM2.5 in the Seoul area and predicting them more accurately. This model overcomes the limitations of conventional deep learning approaches that are unable to predict high peak PM2.5 concentrations. Comparing model measurements at each of the 25 monitoring sites in 2018, we found that the deep learning model with a Gaussian filter achieved an index of agreement of 0.73–0.89 and a proportion of correctness of 0.89–0.96, and compared to the conventional deep learning method (average POC = 0.85), the Gaussian filter algorithm (average POC = 0.94) improved the accuracy of high-concentration PM2.5 prediction by an average of about 9%. Applying this algorithm in the preprocessing stage could be updated to predict the risk of high PM2.5 concentrations in real time.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Simpson完成签到 ,获得积分10
2秒前
omgggg发布了新的文献求助10
2秒前
fancyyyy完成签到,获得积分10
3秒前
xzy998发布了新的文献求助20
6秒前
sddq完成签到,获得积分10
6秒前
张yu完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
Danny完成签到 ,获得积分10
8秒前
铁柱xh完成签到 ,获得积分10
11秒前
szj完成签到,获得积分10
12秒前
CipherSage应助djx123采纳,获得10
13秒前
任梓宁完成签到 ,获得积分10
18秒前
酒九完成签到,获得积分10
20秒前
魁梧的寻菡完成签到 ,获得积分10
21秒前
师佳楠完成签到 ,获得积分10
24秒前
Luv_JoeyZhang完成签到 ,获得积分10
28秒前
俞安珊完成签到,获得积分10
29秒前
飞火完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
ysj发布了新的文献求助10
31秒前
jack完成签到,获得积分10
32秒前
Xuan_123456发布了新的文献求助10
32秒前
翻翻完成签到,获得积分10
33秒前
zz完成签到,获得积分10
33秒前
大布丁完成签到,获得积分10
33秒前
复杂的豆芽完成签到,获得积分10
34秒前
jin完成签到,获得积分20
35秒前
王梓磬发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
应谷槐完成签到,获得积分20
39秒前
41秒前
popo6150完成签到 ,获得积分10
41秒前
沉默的冬寒完成签到 ,获得积分10
45秒前
朴实问筠完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
听海完成签到 ,获得积分10
47秒前
研友_nqv2WZ完成签到,获得积分10
47秒前
想个名字完成签到,获得积分10
48秒前
乐乐应助司阔林采纳,获得10
48秒前
深情安青应助复杂的豆芽采纳,获得30
48秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
2019第三届中国LNG储运技术交流大会论文集 500
Contributo alla conoscenza del bifenile e dei suoi derivati. Nota XV. Passaggio dal sistema bifenilico a quello fluorenico 500
Multiscale Thermo-Hydro-Mechanics of Frozen Soil: Numerical Frameworks and Constitutive Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2997864
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2658477
关于积分的说明 7196472
捐赠科研通 2293869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1216324
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 593516
版权声明 592888