Comparison of machine learning methods for predicting the methane production from anaerobic digestion of lignocellulosic biomass

厌氧消化 生物量(生态学) 沼气 木质纤维素生物量 甲烷 相关系数 线性模型 线性回归 制浆造纸工业 计算机科学 数学 生化工程 化学 机器学习 工程类 生物燃料 废物管理 农学 生物 有机化学
作者
Zheng‐Xin Wang,Xinggan Peng,Ao Xia,A.A. Shah,Huchao Yan,Yun Huang,Xianqing Zhu,Xun Zhu,Qiang Liao
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:263: 125883-125883 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.energy.2022.125883
摘要

Biogas derived from the anaerobic digestion of biomass can provide a carbon-neutral resource for green energy supply in the future. The biochemical methane potential (BMP) test has been widely applied to assess the characteristics of methane production from anaerobic digestion in batch mode. However, the determination of key parameters in the BMP test, such as specific methane yield (SMY), usually requires long-term experiments, especially for lignocellulosic feedstocks with slow degradation rates. This study aims to propose an appropriate data-driven model for the efficient prediction of the SMY using data from 277 samples of various lignocellulosic biomass materials by evaluating ten different machine learning (ML) methods. The Pearson coefficient matrix indicates that the chemical components are more relevant as attributes for the ML models, compared to element compositions, and the content of lignin has a strong linear correlation with SMY. Classic nonlinear ML methods (R2 ≥ 0.61) perform better than linear methods (R2 ≤ 0.56), and an ensemble learning model (R2 = 0.71) is better than a single learner (R2 ≤ 0.67). A K-nearest neighbor (KNN) model using leave-one-out cross-validation (LOOCV) obtains the best performance (R2 = 0.75, MAE = 30.2 mL/gVS). The generalization performance of the best model is found to have an average relative error of 10.05%.
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
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
Rita完成签到 ,获得积分10
1秒前
RDF完成签到,获得积分10
1秒前
葛甲率发布了新的文献求助10
1秒前
aaaaa888888888完成签到,获得积分10
1秒前
邢一完成签到 ,获得积分10
3秒前
米鼓完成签到 ,获得积分10
3秒前
未来完成签到 ,获得积分10
6秒前
lllll完成签到 ,获得积分10
8秒前
积极天薇完成签到,获得积分10
8秒前
kk完成签到 ,获得积分10
8秒前
小巧又菱完成签到,获得积分10
8秒前
akun完成签到,获得积分10
10秒前
Maestro_S完成签到,获得积分0
11秒前
苹果松完成签到,获得积分10
17秒前
研友_VZG7GZ的应助被葛甲率采纳,获得30
17秒前
18秒前
迅速的念芹完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
怼怼完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
23秒前
昏睡的山柳完成签到 ,获得积分10
23秒前
xiaoputaor完成签到 ,获得积分10
24秒前
传奇3的应助被ghost202采纳,获得10
25秒前
25秒前
27秒前
27秒前
28秒前
30秒前
30秒前
HY完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
34秒前
dududu完成签到 ,获得积分10
37秒前
贝贝完成签到 ,获得积分10
38秒前
小金鱼8569完成签到,获得积分10
39秒前
fx完成签到 ,获得积分10
39秒前
闪闪的向珊完成签到 ,获得积分10
39秒前
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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1500
奈特基础组织学:配套组织病理学(第4版)(Netter's Essential Histology With Correlated Histopathology)求助 1000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
John McDowells Bildungstheorie 800
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Synthesis, Application and Future Perspectives of Smart Nano-materials - Part 1 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8152021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9548857
关于积分的说明 21687633
捐赠科研通 7740138
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3425126
关于科研通互助平台的介绍 2550227
邀请新用户注册赠送积分活动 2468512