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
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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
刚刚
楠楠2001完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Lucas应助小小鹿采纳,获得10
24秒前
32秒前
郝誉发布了新的文献求助10
37秒前
39秒前
43秒前
小小鹿发布了新的文献求助10
45秒前
54秒前
okko完成签到,获得积分10
1分钟前
Hello应助sdndkjfvb采纳,获得10
1分钟前
啦啦啦完成签到,获得积分10
1分钟前
ramsey33完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZXneuro完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Crisp完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6应助caoju采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
阿文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hyyyh完成签到,获得积分10
1分钟前
郝誉发布了新的文献求助10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
jyy应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
sdndkjfvb发布了新的文献求助10
1分钟前
fxs完成签到,获得积分20
1分钟前
王文艺完成签到,获得积分10
1分钟前
flyinthesky完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小小鹿完成签到,获得积分10
1分钟前
浮生六记完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Learning and Memory: A Comprehensive Reference 2000
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1541
The Jasper Project 800
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 600
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 5502807
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4598515
关于积分的说明 14464275
捐赠科研通 4532106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2483837
邀请新用户注册赠送积分活动 1467039
关于科研通互助平台的介绍 1439695