Explainable machine learning-based classification of traditional Korean ceramics using XRF chemical composition data

可解释性 人工智能 主成分分析 随机森林 支持向量机 线性判别分析 模式识别(心理学) 梯度升压 Boosting(机器学习) 计算机科学 极限学习机 决策树 机器学习 化学计量学 偏最小二乘回归 成分数据 陶瓷 化学成分 统计分类 数学 梯度分析
作者
Ye Eun Cho,Sona Sim,Jongwon Choi,Sangdoo Ahn
出处
期刊: 卷期号:14 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1038/s40494-026-02301-4
摘要

This study presents an explainable machine learning approach for classifying traditional Korean ceramics, including celadon, buncheong, and white porcelain, based on X-ray fluorescence chemical composition data. A curated dataset of 624 samples was analyzed using six machine learning algorithms: principal component analysis-linear discriminant analysis, decision tree, random forest, extreme gradient boosting, k-nearest neighbors, and support vector machine. Among them, tree-based random forest and extreme gradient boosting models achieved the highest classification accuracy of 95.8%. While white porcelain was accurately identified across all models, celadon and buncheong showed partial misclassification due to overlapping chemical characteristics. Model interpretability was enhanced using Shapley additive explanations, which identified Fe 2 O 3 and TiO 2 as the most influential components for type differentiation, consistent with established ceramic coloration mechanisms. These results demonstrate the effectiveness of explainable machine learning for chemical-based ceramic classification and provide a quantitative framework that complements traditional typological approaches in cultural heritage research.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bu发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
池吃吃完成签到,获得积分10
1秒前
Mister_CHEN发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4应助goldNAN采纳,获得10
2秒前
吃吃吃完成签到,获得积分10
2秒前
无私迎海发布了新的文献求助10
2秒前
纯情的邪欢完成签到,获得积分10
2秒前
kmy完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Christian完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
爬山虎完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
hehe完成签到,获得积分10
3秒前
缥缈白翠完成签到,获得积分10
4秒前
mmist完成签到 ,获得积分10
4秒前
苏紫梗桔完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
陈词丶发布了新的文献求助10
4秒前
高兴孤云完成签到 ,获得积分10
4秒前
菠萝冰完成签到,获得积分10
4秒前
xin完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
暮秋时雨完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
maun222完成签到,获得积分10
6秒前
三木埃尔完成签到,获得积分10
6秒前
mawenxing完成签到,获得积分10
7秒前
chen完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
富贵发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
M梦发布了新的文献求助10
9秒前
今天放假了吗完成签到,获得积分10
9秒前
路人甲完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7497886
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9088685
关于积分的说明 19384866
捐赠科研通 7108274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3250277
关于科研通互助平台的介绍 2419703
邀请新用户注册赠送积分活动 2236077