在环境化学研究中绘制机器学习的兴起:一个图书法分析分析
Bojana Stanic1, Nebojsa Andric1
1Department of Biology and Ecology, Faculty of Sciences, University of Novi Sad, Trg Dositeja Obradovica 2, 21000 Novi Sad, Serbia.
Toxics
|October 28, 2025
概括
机器学习 (ML) 正在彻底改变环境化学物质监测和风险评估. 虽然机器学习对人类健康充满希望,但当前的研究大力支持环境终点,强调需要更好地整合健康数据.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 机器学习 (ML) 越来越多地被用于环境化学分析.
- 自2015年以来出版物的大幅增加表明研究兴趣日益增长.
- 环境科学期刊主导着出版领域,主要来自中国和美国.
研究的目的:
- 在环境化学监测和危险评估中绘制ML应用的地图.
- 确定关键的研究主题,算法和新兴趋势.
- 揭露在ML研究中的化学品覆盖和人类健康整合方面的差距.
主要方法:
- 在1985年至2025年期间,利用Web of Science核心集合对3150篇同行评审文章进行了图书统计分析.
- 在VOSviewer和R.进行的同时引用,同时发生和时间趋势分析.
- 关键词频率分析以确定主题集群和研究偏见.
主要成果:
- 确定了八个主要的主题集群,重点是ML模型开发,水质,定量结构-活性关系和per-/polyfluoroalkyl物质.
- XGBoost 和随机森林是最常被引用的ML算法.
- 在当前的研究中,对环境终点 (4:1) 存在着明显的偏差,而不是人类健康终点.
- 新兴主题包括气候变化,微塑料和数字土壤绘图.
- ,和酸盐被确定为快速生长但研究不足的化学物质.
结论:
- ML是环境化学评估的转变性工具,具有风险评估的潜力.
- 目前的研究显示,在解决人类健康终点和整合健康数据方面存在重大差距.
- 建议包括扩大化学品范围,加强健康数据链接,利用可解释的人工智能,并促进国际合作,以进行可行的风险评估.
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