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Accès ouvert déclaré 2026 article

An Explainable Machine Learning Framework for Hypothesis Generation in Biochemical Methane Potential Prediction

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Rattachement africain : br. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Biochemical methane potential (BMP) assays are widely used to evaluate feedstocks for anaerobic digestion, but they are slow and resource-intensive. This study evaluated whether explainable machine learning can support transparent screening and hypothesis generation from compositional feedstock data. A Random Forest model was trained on 127 solid and semi-solid feedstocks from a public dataset (Dry Matter, DM ≥ 15%). For the primary BMP per dry matter setting, repeated nested five-fold cross-validation yielded R 2 = 0.530, RMSE = 44.5 Nm 3 CH 4 /t DM, and MAE = 33.6 Nm 3 CH 4 /t DM; target-sensitivity analyses gave lower performance when DM and VS were excluded from the predictor set or when BMP per VS was modeled directly, with R 2 values of 0.423 and 0.377, respectively. The evaluated models showed broadly similar, moderate performance with the available dataset and descriptor set. Lignin remained a leading predictor across Random Forest, Gradient Boosting, and Extra Trees, whereas the ordering of other leading descriptors was model-dependent. SHAP visualization and stratified analyses suggested a possible DM-stratified Lignin-BMP pattern, but the adjusted interaction was not significant and bootstrap uncertainty spanned zero; therefore, this pattern was treated as exploratory. Accordingly, the framework may support preliminary feedstock screening, prioritization of confirmatory experiments, and hypothesis generation within the observed compositional domain, but it is not intended for causal inference or field-ready engineering prediction.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
An Explainable Machine Learning Framework for Hypothesis Generation in Biochemical Methane Potential Prediction
Date Crossref
10/08/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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