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!

An evolutionary deep learning model based on XGBoost feature selection and Gaussian data augmentation for AQI prediction

过度拟合 空气质量指数 特征选择 计算机科学 深度学习 人工智能 稳健性(进化) 机器学习 人工神经网络 气象学 地理 化学 生物化学 基因
作者
Shijie Qian,Peng Tian,Zihan Tao,Xi Li,Muhammad Shahzad Nazir,Chu Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Research & Design [Elsevier]
卷期号:191: 836-851 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.psep.2024.08.119
摘要

Accurate prediction of air quality is crucial for ensuring the scientific validity and effectiveness of air pollution control measures. This study proposes a combined deep learning (DL) model (XGBoost-GDA-TCN-IMRFO-GRU) for predicting hourly air quality index (AQI) data in four cities. The model integrates Extreme gradient boosting (XGBoost) for feature selection, Gaussian data augmentation (GDA), improved manta ray foraging optimization (IMRFO) algorithm, temporal convolutional network (TCN), and gated recurrent unit (GRU). XGBoost calculates the scores of pollutant gases affecting AQI, selecting the top four important pollutants (PM2.5, PM10, NO2, O3) based on their importance rankings. GDA enhances the robustness of the DL models and addresses the limitations of insufficient and overfitting training datasets. Additionally, the IMRFO algorithm, with two improved strategies, is applied to enhance the GRU model. TCN extracts spatiotemporal features of AQI, while GRU constructs a temporal model for efficient computations. Compared to eleven benchmark models, the proposed model demonstrates superior performance in terms of MAE, RMSE, MAPE, and NSE, achieving high accuracy and optimal prediction performance. Specifically, the XGBoost-GDA-TCN-IMRFO-GRU model reduces RMSE, MAE, and MAPE by 33-60%, 39-68%, and 39-66%, respectively, compared to the TCN model. Therefore, the XGBoost-GDA-TCN-IMRFO-GRU model can provide reliable early warnings for air quality, which is of great significance for air pollution prevention and the sustainable development of society.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Fletcherschwann完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
6秒前
7秒前
10秒前
12秒前
tan发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
清脆元冬发布了新的文献求助10
15秒前
FashionBoy应助闫恒采纳,获得10
15秒前
明理夏波完成签到,获得积分10
17秒前
22秒前
25秒前
明理夏波发布了新的文献求助10
27秒前
31秒前
风趣雅青发布了新的文献求助30
33秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得30
35秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
Jasper应助香菜芋头采纳,获得10
36秒前
LuoLuo完成签到,获得积分10
40秒前
张匀继完成签到,获得积分10
41秒前
48秒前
丘比特应助西内!卡Q因采纳,获得10
51秒前
56秒前
57秒前
清脆元冬完成签到,获得积分20
58秒前
59秒前
早睡早起完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
SciGPT应助Zola采纳,获得10
1分钟前
hankongli完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
伊萨卡发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
科研通AI6应助霜降采纳,获得10
1分钟前
chenchen完成签到,获得积分10
1分钟前
1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
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5432233
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4544929
关于积分的说明 14194849
捐赠科研通 4464245
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2447015
邀请新用户注册赠送积分活动 1438318
关于科研通互助平台的介绍 1415157