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B-AMA: A Python-coded protocol to enhance the application of data-driven models in hydrology

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B-AMA: A Python-coded protocol to enhance the application of data-driven models in hydrology

B-AMA è un protocollo di lavoro semplice, flessibile e interamente programmato in Python che consente l’applicazione delle tecniche di ‘machine learning’ in campo idrologico ed energetico anche agli utenti meno esperti, includendone tutti i passaggi metodologici fondamentali quali divisione dei dati, selezione delle forzanti, ottimizzazione degli iperparametri e valutazione delle prestazioni.

In questo manoscritto, presentiamo B-AMA (Basic dAta-driven Models for All), un protocollo semplice, flessibile e completamente scritto in linguaggio Python per l’applicazione di modelli basati sui dati (DDM) in idrologia. Il protocollo, che è open source e liberamente disponibile per scopi accademici e non commerciali, è stato realizzato per consentire agli scienziati all’inizio della carriera, con un background di base nella programmazione, di sviluppare DDM assicurando che non venga tralasciato nessun passaggio nella fase di implementazione.

 

B-AMA incorpora la suddivisione dei dati, la selezione forzanti, l’ottimizzazione degli iperparametri e il calcolo delle metriche di prestazioni. È disponibile un Jupyter notebook con un pratico flusso di lavoro per guidare gli utenti nell’utilizzo del protocollo, mentre gli strumenti di visualizzazione consentono un’indagine e una comunicazione efficienti dei risultati. Abbiamo testato B-AMA in quattro applicazioni idrologiche per esplorare l’applicabilità dei DDM attraverso risoluzioni temporali, lunghezze di serie temporali e autocorrelazioni. B-AMA ha mostrato grande accuratezza e tempi computazionali ragionevoli, rendendo il protocollo ideale per scopi didattici e per lo sviluppo di previsioni basate su DDM di serie temporali idrologiche.

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