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Knowledge-guided machine learning for county-level corn yield prediction under drought

Created by
  • Haebom

저자

Xiaoyu Wang, Yijia Xu, Jingyi Huang, Zhengwei Yang, Yanbo Huang, Rajat Bindlish, Zhou Zhang

KGML-SM 기반 옥수수 수확량 예측 연구

개요

원격 감지 기술을 활용한 옥수수 수확량 예측 연구. 기존의 과정 기반 모델과 머신러닝 모델의 한계를 극복하고자, 지식 기반 머신러닝 (KGML) 프레임워크를 활용하여 토양 수분을 중간 변수로 고려한 KGML-SM 모델을 개발. 가뭄 상황에서 과대 예측을 방지하기 위해 가뭄 인식 손실 함수를 설계하고, KGML-SM 모델이 다른 머신러닝 모델보다 우수한 성능을 보임을 실험적으로 입증. 가뭄, 토양 수분, 옥수수 수확량 간의 관계를 분석하고, 예측 오류의 해석 가능성을 제공하여 향후 모델 개선 방향 제시.

시사점, 한계점

시사점:
KGML-SM 모델 개발을 통해 토양 수분의 중요성을 강조하고, 가뭄 상황에서의 예측 정확도 향상.
모델의 해석 가능성을 제공하여 옥수수 수확량 예측 모델의 이해도 증진.
다른 머신러닝 모델 대비 우수한 성능 입증.
한계점:
구체적인 모델의 기술적 세부 사항 (예: 사용된 특정 머신러닝 알고리즘, 데이터셋의 상세 정보)에 대한 설명 부족.
다른 작물이나 지역으로의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
가뭄 인식 손실 함수의 효과에 대한 추가적인 분석 필요.
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