A comparative study of performance of K-nearest neighbors and support vector machines for classification of groundwater

Authors

  • M. Sakizadeh Department of Environmental Sciences, Faculty of Sciences, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
  • R. Mirzaei Department of Environmental Sciences,University of Kashan, Kashan, Iran
Abstract:

The aim of this work is to examine the feasibilities of the support vector machines (SVMs) and K-nearest neighbor (K-NN) classifier methods for the classification of an aquifer in the Khuzestan Province, Iran. For this purpose, 17 groundwater quality variables including EC, TDS, turbidity, pH, total hardness, Ca, Mg, total alkalinity, sulfate, nitrate, nitrite, fluoride, phosphate, Fe, Mn, Cu, and Cr(VI) from 41 wells and springs were used during an eight-year time period (2006 to 2013). The cluster analysis was used, leading to a dendrogram that differentiated two distinct groups. The factor analysis extracted eight factors accumulatively, accounting for 90.97% of the total variance. Thus the variations in 17 variables could be covered by just eight factors. K-NN and SVMs were applied for the classification of the aquifer under study. The results of SVMs indicated that the best performed model was related to an exponent of degree one with an accuracy of 94% for the test data set, in which the sensitivity and specificity were 1.00 and 0.87, respectively. In addition, there was no significant difference among the results of different kernels, indicating that an acceptable result can be achieved by selecting the optimum parameters for a kernel. The results of K-NN showed roughly a lower efficiency compared with those of SVMs, where the sensitivity and specificity was reduced to 0.90 and 0.88, respectively, although the accuracy of the model was 93%. A sensitivity analysis was performed on the groundwater quality variables, suggesting that calcium next to nitrate were the most influential parameters in the classification of this aquifer.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

a comparative study of performance of k-nearest neighbors and support vector machines for classification of groundwater

the aim of this work is to examine the feasibilities of the support vector machines (svms) and k-nearest neighbor (k-nn) classifier methods for the classification of an aquifer in the khuzestan province, iran. for this purpose, 17 groundwater quality variables including ec, tds, turbidity, ph, total hardness, ca, mg, total alkalinity, sulfate, nitrate, nitrite, fluoride, phosphate, fe, mn, cu, ...

full text

transference of imagery: a comparative formalistic study of shakespeares hamlet and its two persian translations

هدف از این تحقیق بررسی انتقال صور خیال هملت در دو ترجمه ی فارسی آن از نظر فرمالیستی بود. برای بدست آوردن داده-های مورد نیاز، 130 نمونه استعاره، مجاز، ایهام، کنایه و پارادوکس در متن اصلی مشخص شده و سپس بر اساس مدل نیومارک (1998) برای ترجمه ی استعاره یا بطور کلی زبان مجاز با معادل های فارسی شان مقایسه گردیدند. این تحقیق بر آن بود تا روش های استفاده شده برای ترجمه هر کدام از انواع زبان مجاز ذکر شد...

15 صفحه اول

Nearest neighbors methods for support vector machines

An important part of Pattern Recognition deals with the problem of classification of data into a finite number of categories. In the usual setting of " supervised learning " , examples are given that consists of pairs, (X i , Y i), i ≤ n, where X i is the d-dimensional covariate vector and y i is the corresponding " category " in some finite set C. In the examples, y i is known! Based on these ...

full text

the innovation of a statistical model to estimate dependable rainfall (dr) and develop it for determination and classification of drought and wet years of iran

آب حاصل از بارش منبع تأمین نیازهای بی شمار جانداران به ویژه انسان است و هرگونه کاهش در کم و کیف آن مستقیماً حیات موجودات زنده را تحت تأثیر منفی قرار می دهد. نوسان سال به سال بارش از ویژگی های اساسی و بسیار مهم بارش های سالانه ایران محسوب می شود که آثار زیان بار آن در تمام عرصه های اقتصادی، اجتماعی و حتی سیاسی- امنیتی به نحوی منعکس می شود. چون میزان آب ناشی از بارش یکی از مولفه های اصلی برنامه ...

15 صفحه اول

a comparative study of bilingual schools and language institutes: examining iranian efl students’ knowledge of listening, reading grammar and vocabulary

هدف از پژوهش حاضر مقایسه زبان آموزان مدارس دوزبانه و موسسات آموزش زبان انگلیسی به منظور تعیین هر گونه تفاوت معنادار در مهارت های درک مطلب، درک شنیداری، دانش دستوری و دانش واژگان است. اطلاعات لازم برای این پژوهش از مجموعه 197 نفر دانش آموز پسر در مدارس دوزبانه و موسسات آموزش زبان جمع آوری شده است. تمامی شرکت کنندگان به مدت چهار الی پنج سال در کلاس های زبان انگلیسی شرکت کرده اند. به منظور جمع آور...

a comparative study of the theme of "marriage" in three victorian novelists: charles dickens, george eliot and thomas hardy

این تحقیق کوشیده است با انتخاب پنج رمان از میان آثار برگزیده، «چارلز دیکنز»، «جورج الیوت» و «توماس هاردی » و با رویکردی تطبیقی به بررسی درونمایه ی «ازدواج» در آثار این سه رمان نویس بزرگ دوره ی ویکتوریا بپردازد. فرضیه ی اولیه ی تحقیق این بوده است که چارلز دیکنز (1870- 1812) با زبانی شوخ و گزنده، جورج الیوت(1880- 1819) با نگاهی آموزشی–اندرزگونه و توماس هاردی(1928- 1840) با رویکردی تلخ وانتقادی به...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 7  issue 2

pages  149- 164

publication date 2016-07-01

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023