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]
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
Twonej应助白念云采纳,获得30
刚刚
科研懒狗发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
乾雨完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
charon完成签到 ,获得积分10
1秒前
jiaqiao发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6应助热爱生活采纳,获得10
1秒前
pop发布了新的文献求助10
1秒前
斯文败类应助犹豫的夏寒采纳,获得10
1秒前
1秒前
七qiqi发布了新的文献求助10
1秒前
麦麦完成签到,获得积分10
2秒前
万能图书馆应助小番茄采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助WKD采纳,获得10
3秒前
你好发布了新的文献求助10
3秒前
卷卷完成签到,获得积分10
3秒前
FXQ123_范发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
DDY完成签到,获得积分10
4秒前
dadadaniu完成签到,获得积分10
4秒前
Owen应助长不大的幼稚采纳,获得10
4秒前
在水一方应助lc采纳,获得10
6秒前
6秒前
小马甲应助研友_LOK59L采纳,获得10
6秒前
北极光完成签到,获得积分10
6秒前
Akim应助学术屎壳郎采纳,获得20
6秒前
7秒前
7秒前
斩荆披棘发布了新的文献求助10
7秒前
youzhe完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
NexusExplorer应助ppz采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
潇洒映冬发布了新的文献求助10
8秒前
有理想的小废柴完成签到,获得积分10
8秒前
21完成签到,获得积分10
8秒前
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4769221
关于积分的说明 15030506
捐赠科研通 4804229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568855
邀请新用户注册赠送积分活动 1526056
关于科研通互助平台的介绍 1485654