Enfoques de aprendizaje automático para predecir las mejores cepas microbianas para mitigar el impacto de la sequía en la agricultura
Autores: Miller, Tymoteusz; Mikiciuk, Grzegorz; Kisiel, Anna; Mikiciuk, Magorzata; Paliwoda, Dominika; Sas-Paszt, Lidia; Cembrowska-Lech, Danuta; Krzeminska, Adrianna; Kozio, Agnieszka; Brysiewicz, Adam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Enfoques de aprendizaje automático para predecir las mejores cepas microbianas para mitigar el impacto de la sequía en la agricultura
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Sequía
Cepas microbianas
Modelos de aprendizaje automático
Agricultura
Seguridad alimentaria
Eficiencia computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Las condiciones de sequía plantean desafíos significativos para la agricultura sostenible y la seguridad alimentaria. Identificar cepas microbianas que puedan mitigar los efectos de la sequía es crucial para mejorar la resiliencia y productividad de los cultivos. Este estudio presenta una comparación exhaustiva de varios modelos de aprendizaje automático, incluidos Random Forest, Decision Tree, XGBoost, Support Vector Machine (SVM) y Artificial Neural Network (ANN), para predecir cepas microbianas óptimas para este propósito. Los modelos fueron evaluados en múltiples métricas, como precisión, desviación estándar de los resultados, ganancias, tiempo total de computación y tiempo de entrenamiento por cada 1000 filas de datos. Notablemente, el modelo de Gradient Boosted Trees superó a los demás en precisión pero requirió recursos computacionales extensos. Esto subraya el equilibrio entre precisión y eficiencia computacional en aplicaciones de aprendizaje automático. Aprovechar el aprendizaje automático para seleccionar cepas microbianas significa un avance más allá de los métodos tradicionales, ofreciendo una mayor eficiencia y eficacia. Estas ideas tienen profundas implicaciones para la agricultura, especialmente en lo que respecta a la mitigación de la sequía, promoviendo así la causa de la agricultura sostenible y garantizando la seguridad alimentaria.
Descripción
Las condiciones de sequía plantean desafíos significativos para la agricultura sostenible y la seguridad alimentaria. Identificar cepas microbianas que puedan mitigar los efectos de la sequía es crucial para mejorar la resiliencia y productividad de los cultivos. Este estudio presenta una comparación exhaustiva de varios modelos de aprendizaje automático, incluidos Random Forest, Decision Tree, XGBoost, Support Vector Machine (SVM) y Artificial Neural Network (ANN), para predecir cepas microbianas óptimas para este propósito. Los modelos fueron evaluados en múltiples métricas, como precisión, desviación estándar de los resultados, ganancias, tiempo total de computación y tiempo de entrenamiento por cada 1000 filas de datos. Notablemente, el modelo de Gradient Boosted Trees superó a los demás en precisión pero requirió recursos computacionales extensos. Esto subraya el equilibrio entre precisión y eficiencia computacional en aplicaciones de aprendizaje automático. Aprovechar el aprendizaje automático para seleccionar cepas microbianas significa un avance más allá de los métodos tradicionales, ofreciendo una mayor eficiencia y eficacia. Estas ideas tienen profundas implicaciones para la agricultura, especialmente en lo que respecta a la mitigación de la sequía, promoviendo así la causa de la agricultura sostenible y garantizando la seguridad alimentaria.