Multi-step forecasting of dissolved oxygen in River Ganga based on CEEMDAN-AdaBoost-BiLSTM-LSTM model

阿达布思 人工智能 计算机科学 模式识别(心理学) 支持向量机
作者
Neha Pant,Durga Toshniwal,Bhola R. Gurjar
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1038/s41598-024-61910-w
摘要

Abstract Accurate prediction of Dissolved Oxygen (DO) is an integral part of water resource management. This study proposes a novel approach combining Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise (CEEMDAN) with AdaBoost and deep learning for multi-step forecasting of DO. CEEMDAN generates Intrinsic Mode Functions (IMFs) with different frequencies, capturing non-linear and non-stationary characteristics of the data. The high-frequency and medium-frequency IMFs, characterized by complex patterns and frequent changes over time, are predicted using Adaboost with Bidirectional Long Short-Term Memory (BiLSTM) as the base estimator. The low-frequency IMFs, characterized by relatively simple patterns, are predicted using standalone Long Short-Term Memory (LSTM). The proposed CEEMDAN-AdaBoost-BiLSTM-LSTM model is tested on data from ten stations of river Ganga. We compare the results with six models without decomposition and four models utilizing decomposition. Experimental results show that using a tailored prediction technique based on each IMF’s distinctive features leads to more accurate forecasts. CEEMDAN-AdaBoost-BiLSTM-LSTM outperforms CEEMDAN-BiLSTM with an average improvement of 25.458% for RMSE and 37.390% for MAE. Compared with CEEMDAN-AdaBoost-BiLSTM, an average improvement of 20.779% for RMSE and 28.921% for MAE is observed. Diebold-Mariano test and t-test suggest a statistically significant difference in performance between the proposed and compared models.
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
卡布达发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助allrubbish采纳,获得10
1秒前
喻辰星发布了新的文献求助10
1秒前
小八儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
冷静乌发布了新的文献求助10
4秒前
没有逗完成签到,获得积分10
5秒前
xx完成签到 ,获得积分10
6秒前
花痴的早晨关注了科研通微信公众号
10秒前
12秒前
12345完成签到,获得积分10
15秒前
高山我梦完成签到,获得积分10
16秒前
151关注了科研通微信公众号
16秒前
18秒前
kk完成签到,获得积分10
18秒前
Hao完成签到 ,获得积分10
19秒前
里里完成签到,获得积分10
19秒前
ting完成签到,获得积分10
20秒前
春待完成签到,获得积分10
21秒前
zyzhnu完成签到,获得积分10
23秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
28秒前
CipherSage应助wancheng_采纳,获得10
31秒前
31秒前
科研通AI2S应助sns八丘采纳,获得30
32秒前
32秒前
喻辰星完成签到,获得积分10
36秒前
goodgoodgood发布了新的文献求助30
36秒前
忧心的雁发布了新的文献求助30
37秒前
33完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
tt发布了新的文献求助10
37秒前
skbkbe发布了新的文献求助10
38秒前
wancheng_发布了新的文献求助10
43秒前
Nakyseo完成签到,获得积分10
43秒前
skbkbe完成签到,获得积分10
44秒前
hyw完成签到,获得积分10
45秒前
葛三叔发布了新的文献求助30
45秒前
45秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
46秒前
Zong完成签到,获得积分10
48秒前
完美世界应助ok采纳,获得10
48秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera, Volume 3, Part 2 400
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 3165538
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816691
关于积分的说明 7913299
捐赠科研通 2476143
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318707
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632179
版权声明 602388