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!

Interpretable tree-based ensemble model for predicting beach water quality

浊度 水质 决策树 随机森林 环境科学 预测建模 树(集合论) 机器学习 集合预报 集成学习 稳健性(进化) 水文学(农业) 计算机科学 生态学 数学 地质学 生物 基因 数学分析 岩土工程 生物化学
作者
Lingbo Li,Jundong Qiao,Yu Guan,Leizhi Wang,Hong‐Yi Li,Chen Liao,Zhenduo Zhu
出处
期刊:Water Research [Elsevier]
卷期号:211: 118078-118078 被引量:184
标识
DOI:10.1016/j.watres.2022.118078
摘要

Tree-based machine learning models based on environmental features offer low-cost and timely solutions for predicting microbial fecal contamination in beach water to inform the public of the health risk. However, many of these models are black boxes that are difficult for humans to understand, which may cause severe consequences such as unexplained decisions and failure in accountability. To develop interpretable predictive models for beach water quality, we evaluate five tree-based models, namely classification tree, random forest, CatBoost, XGBoost, and LightGBM, and employ a state-of-the-art explanation method SHAP to explain the models. When tested on the Escherichia coli (E. coli) concentration data collected from three beach sites along Lake Erie shores, LightGBM, followed by XGBoost, achieves the highest averaged precision and recall scores. For all three sites, both models suggest lake turbidity as the most important predictor, and elucidate the crucial role of accurate local data of wave height and rainfall in the model development. Local SHAP values further reveal the robustness of the importance of lake turbidity as its SHAP value increases nearly monotonically with its value and is minimally affected by other environmental factors. Moreover, we found an intriguing interaction between lake turbidity and day-of-year. This work suggests that the combination of LightGBM and SHAP has a promising potential to develop interpretable models for predicting microbial water quality in freshwater lakes.
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
30秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
51秒前
59秒前
Raunio完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小二郎应助Frank采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
贝贝Rach发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
大晨发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
所所应助贝贝Rach采纳,获得10
1分钟前
甜甜纸飞机完成签到 ,获得积分10
1分钟前
甜甜的紫菜完成签到 ,获得积分10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
LeoBigman完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
小雨发布了新的文献求助10
3分钟前
djnjv完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Akim应助饱满绫采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
饱满绫发布了新的文献求助10
4分钟前
balko发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
5分钟前
Frank发布了新的文献求助10
5分钟前
快乐谷蓝完成签到,获得积分10
5分钟前
饱满绫完成签到,获得积分20
5分钟前
南寅完成签到,获得积分10
5分钟前
土豆你个西红柿完成签到 ,获得积分10
5分钟前
陶醉的蜜蜂完成签到,获得积分10
6分钟前
jayliu完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
桥洞居士发布了新的文献求助10
6分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
Frank发布了新的文献求助10
6分钟前
苏梗完成签到 ,获得积分10
6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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
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 5634956
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4734376
关于积分的说明 14989532
捐赠科研通 4792698
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2559792
邀请新用户注册赠送积分活动 1520087
关于科研通互助平台的介绍 1480167