Applying machine learning and genetic algorithms accelerated for optimizing ethanol production

生产(经济) 计算机科学 机器学习 遗传算法 人工智能 算法 乙醇燃料 乙醇 化学 生物化学 经济 宏观经济学
作者
Xu Yang,Nianhua Chen,Hui Yu,Xinyue Liu,Yujie Feng,Defeng Xing,Yushi Tian
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:955: 177027-177027 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.177027
摘要

Corn straws can produce bioethanol via simultaneous saccharification and co-fermentation (SSCF). However, identifying optimal combinations of operating parameters from numerous possibilities through a cost-effective strategy to improve SSCF efficiency and yield remains challenging. The eXtreme Gradient Boost (XGB) and deep neural network (DNN) models were constructed to accurately predict ethanol yield from only five input variables, achieving >83 % accuracy. Subsequently, the XGB and the DNN models were merged with the genetic algorithm (GA) as the new optimization strategies. Experimental validation showed that the new strategy optimize the efficiency and yield of the SSCF ethanol production system quickly and accurately. Moreover, the potential optimization mechanism was investigated through the comprehensive interpretability analysis for XGB and the microbial ecology analysis. Enzyme Solution Volume (61.7 %) dominated, followed by time (12.9 %), substrate concentration (10.4 %), temperature (7.7 %), and inoculum volume (7.3 %). This efficient and accurate algorithm design strategy can significantly reduce the time required to optimize biochemical systems.
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
刘zy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
愉快的夏菡完成签到,获得积分10
1秒前
淘宝叮咚完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助烂漫的百招采纳,获得10
1秒前
fhy完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
南桥发布了新的文献求助10
2秒前
陈宝妮完成签到,获得积分10
2秒前
小小园完成签到,获得积分10
2秒前
Lllleen完成签到 ,获得积分10
2秒前
yk完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
牧小妮完成签到,获得积分10
2秒前
小叶子完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
WALLE完成签到 ,获得积分10
3秒前
liuyx完成签到 ,获得积分10
4秒前
skyziy完成签到,获得积分10
4秒前
欢喜的书雪完成签到,获得积分20
4秒前
Lo发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
健忘的板凳完成签到,获得积分10
5秒前
xiaobai发布了新的文献求助10
5秒前
cchenn完成签到 ,获得积分10
5秒前
小爽完成签到,获得积分10
6秒前
顺顺利利完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
qutt完成签到 ,获得积分10
6秒前
Ava应助逮劳采纳,获得10
6秒前
沉默的冬寒完成签到 ,获得积分10
6秒前
coke完成签到,获得积分10
6秒前
yjq发布了新的文献求助20
6秒前
曹俊杰发布了新的文献求助10
7秒前
topsun完成签到,获得积分10
7秒前
大模型应助bzzx采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助camera采纳,获得10
7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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013718
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7585223
关于积分的说明 16143045
捐赠科研通 5161263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763570
邀请新用户注册赠送积分活动 1743713
关于科研通互助平台的介绍 1634431