Joint species distribution models (JSDM) are among the most important statistical tools in community ecology. They are routinely used for inference and various prediction tasks, such as to build species distribution maps or biomass estimation over spatial areas. Existing JSDM's cannot, however, model mutual exclusion between species, which may happen in some species groups, such as mosses in the bottom layer of a peatland site. We tackle this deficiency in the context of modeling plant percentage cover data, where mutual exclusion arises from limited growing space and competition for light. We propose a hierarchical JSDM where multivariate latent Gaussian variable model describes species' niche preferences and Dirichlet-Multinomial distribution models the observation process and exclusive competition for space between species. We use both stationary and non-stationary multivariate Gaussian processes to model residual phenomena. We also propose a decision theoretic model comparison and validation approach to assess the goodness of JSDMs in four different types of predictive tasks. We apply our models and methods to a case study on modeling vegetation cover in a boreal peatland. Our results show that ignoring the interspecific interactions and competition for space significantly reduces models' predictive performance and leads to biased estimates for total percentage cover both for individual species and over all species combined. A model's relative predictive performance also depends on the model comparison methods highlighting that model comparison and assessment should resemble the true predictive task. Our results also demonstrate that the proposed joint species distribution model can be used to simultaneously infer interspecific correlations in niche preference as well as mutual exclusive competition for space and through that provide novel insight into ecological research.


翻译:联合物种分布模型(JSDM)是社区生态中最重要的统计工具之一,通常用于推断和各种预测任务,例如建立物种分布分布图或空间区域的生物量估计。但是,现有的JSDM模型不能模拟物种之间的相互排斥,这在某些物种组中可能发生,如泥炭地地底层的苔丝,在泥炭地底层的藻类中可能出现。我们还提出一个决定性模型比较和验证办法,以在四种不同模型的预测性任务模型中评估JSDM的好坏。我们用我们的模式和方法来进行一项实验性研究,即多变潜潜高斯变变变量模型描述物种的特有偏好和Drichlet-Mulite-Mulitemomical分布模型,以及物种间空间的专有竞争模型。我们提出的结果显示,对于不同物种间对比性能的预测性能和性能的相对性能,我们提出的比较性比性研究结果还表明,在四种不同模型的预测性模型中,通过新模型和方法,我们采用模型和新颖的细的比性研究,可以提供植被植被覆盖的比。我们提出的总结果显示,用来预测性研究,用来预测性比较性研究,用以预测性地分析,用来预测性地预测性地分析,用以预测性地预测性地分析,还用来预测性地分析各种性比性地分析。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
69+阅读 · 2022年7月11日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
163+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月19日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员