预测欧洲的载体分布:在什么样本大小下,物种分布模型是可靠的?
Lianne Mitchel1,2, Guy Hendrickx3, Ewan T MacLeod1
1Deanery of Biomedical Sciences, College of Medicine and Veterinary Medicine, University of Edinburgh, Edinburgh, United Kingdom.
确定随机森林模型的最佳样本大小对于可靠的载体传播疾病监测至关重要. 平衡样本需要750-1000个数据点,而不平衡样本需要更多,20:80的比率被证明是不可靠的.
科学领域:
- 生态建模 生态建模
- 流行病学 流行病学
- 机器学习应用程序 机器学习应用程序
背景情况:
- 物种分布模型 (SDM) 使用环境数据预测疾病载体.
- 气候变化和不断增加的媒介性疾病需要在欧洲加强监测.
- 目前的SDM实践缺乏标准化,特别是在最佳样本大小方面.
研究的目的:
- 为了确定随机森林模型的最佳样本大小.
- 评估不同样本比率对模型可靠性的影响.
- 为矢量分布建模提供标准化实践的信息.
主要方法:
- 在10个欧洲测试场所使用了一个具有已知分布的模拟向量.
- 训练了9000个随机森林模型,采用不同的样本大小 (10-5,000) 和比例 (50:50, 20:80, 40:60).
- 模型性能使用五个指标进行评估,最佳样本大小由第25个百分点的性能值定义.
主要成果:
- 对于平衡样本 (50:50),最佳样本大小在750-1,000之间.
- 不平衡样本 (40:60比) 需要1100-1300个样本才能获得可靠的模型.
- 20:80比例的不平衡样本始终无法产生可靠的模型.
结论:
- 本研究提供了使用模拟数据在高分辨率和范围的随机森林模型的最佳样本大小的首次估计.
- 这些发现可以提高SDM的可靠性,优化现场采样,改善载体监测.
- 进一步的研究应该通过真实矢量数据验证这些发现,并探索模型的可转移性.
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