論文の概要: FOCUS on Contamination: A Geospatial Deep Learning Framework with a Noise-Aware Loss for Surface Water PFAS Prediction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14894v1
• Date: Mon, 17 Feb 2025 16:57:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-24 21:37:38.892944
• Title: FOCUS on Contamination: A Geospatial Deep Learning Framework with a Noise-Aware Loss for Surface Water PFAS Prediction
• Title（参考訳）: FOCUS on Contamination: A Geospatial Deep Learning Framework with a Noise-Aware Loss for Surface Water PFAS Prediction
• Authors: Jowaria Khan, Alexa Friedman, Sydney Evans, Runzi Wang, Kaley Beins, David Andrews, Elizabeth Bondi-Kelly,
• Abstract要約: FOCUSは,大規模水域におけるPFAS汚染を予測するためのラベル付きノイズ認識損失関数を備えた深層学習フレームワークである。 我々は、予測精度を向上させるために、水文フローデータ、土地被覆情報、および既知のPFASソースに近いものを統合する。 結果は、スケーラブルなPFASモニタリングのためのフレームワークの可能性を強調します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Per and polyfluoroalkyl substances (PFAS), chemicals found in products like non-stick cookware, are unfortunately persistent environmental pollutants with severe health risks. Accurately mapping PFAS contamination is crucial for guiding targeted remediation efforts and protecting public and environmental health, yet detection across large regions remains challenging due to the cost of testing and the difficulty of simulating their spread. In this work, we introduce FOCUS, a geospatial deep learning framework with a label noise-aware loss function, to predict PFAS contamination in surface water over large regions. By integrating hydrological flow data, land cover information, and proximity to known PFAS sources, our approach leverages both spatial and environmental context to improve prediction accuracy. We evaluate the performance of our approach through extensive ablation studies and comparative analyses against baselines like sparse segmentation, as well as existing scientific methods, including Kriging and pollutant transport simulations. Results highlight our framework's potential for scalable PFAS monitoring.
• Abstract（参考訳）: パーおよびポリフルオロアルキル物質(PFAS)、非スティック調理器具などの製品に含まれる化学物質は、残念ながら深刻な健康リスクを伴う環境汚染物質である。 PFAS汚染の正確なマッピングは、目標とする修復活動の指導と公衆および環境の健康保護に不可欠であるが、試験コストと拡散のシミュレーションが困難であることから、広範囲にわたる検出は依然として困難である。 本研究では,大規模水域におけるPFAS汚染を予測するために,ラベル付きノイズ認識損失関数を備えた地理空間深層学習フレームワークであるFOCUSを紹介する。 水文フローデータ、土地被覆情報、および既知のPFAS源との近接性を統合することにより、空間と環境の両方の文脈を利用して予測精度を向上する。 本研究は, 広範囲なアブレーション研究と, スパースセグメンテーションなどのベースラインに対する比較分析, クリグや汚染物質輸送シミュレーションなどの既存の科学的手法を用いて, 提案手法の性能評価を行った。 結果は、スケーラブルなPFASモニタリングのためのフレームワークの可能性を強調します。

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