Hoʻoholo ʻia kahi ʻano hoʻonaʻauao ʻole e hoʻoholo ai i nā panalāʻau kaiaola moana honua (eco-provinces) e pili ana i ka hoʻolālā kaiaulu plankton a me ka ʻikepili flux nutrient.Hiki ke ʻike i ke ʻano o ka systematic integrated ecological province (SAGE) i nā panalāʻau kaiaola ma nā kumu hoʻohālike kaiaola nonlinear.I mea e hoʻololi ai i ka covariance non-Gaussian o ka ʻikepili, hoʻohana ʻo SAGE i ka hoʻopili ʻana i ka hoa pili pili ʻole (t-SNE) e hōʻemi i ka dimensionality.Me ke kōkua o ka noi walaau e pili ana i ka density-based spatial clustering (DBSCAN) algorithm, hiki ke ʻike ʻia ma mua o hoʻokahi haneli mau panalāʻau kaiaola.Ke hoʻohana nei i ka palapala hoʻohui me nā ʻokoʻa kaiaola ma ke ʻano he ana lōʻihi, ua wehewehe pono ʻia kahi ʻāina kaiaola aggregated ikaika (AEP) ma o nā panalāʻau kaiaola.Me ka hoʻohana ʻana i nā AEP, ua ʻimi ʻia ka mālama ʻana i ka nui o ka hāʻawi ʻana i nā meaʻai ma ka hale kaiāulu.He kū hoʻokahi ʻo Eco-province a me AEP a hiki ke kōkua i ka wehewehe ʻana.Hiki iā lākou ke maʻalahi i ka hoʻohālikelike ʻana ma waena o nā kumu hoʻohālike a hiki ke hoʻonui i ka ʻike a me ka nānā ʻana i nā kaiaola kai.
ʻO nā panalāʻau nā ʻāpana kahi i hoʻonohonoho ʻia ai ka biogeography paʻakikī ma ke kai a i ʻole ka ʻāina i mau wahi koʻikoʻi a koʻikoʻi (1).He mea koʻikoʻi kēia mau panalāʻau no ka hoʻohālikelike ʻana a me ka hoʻohālikelike ʻana i nā wahi, ke ʻano o ka nānā ʻana, ka nānā ʻana a me ka pale.ʻO ka pilina paʻakikī a me ka laina ʻole e hoʻopuka ai i kēia mau panalāʻau e hana i nā ʻano hana aʻo mīkini ʻole (ML) i kūpono loa no ka hoʻoholo ʻana i nā panalāʻau me ka pololei, no ka mea he paʻakikī a ʻaʻole Gaussian ka covariance i ka ʻikepili.Ma ʻaneʻi, hoʻopuka ʻia kahi ʻano ML, kahi e ʻike pono ai i nā panalāʻau kaiaola kai kū hoʻokahi (nā kaiaola) mai ka Darwin honua ʻekolu-dimensional (3D) physical/ecosystem model (2).Hoʻohana ʻia ka huaʻōlelo "ʻokoʻa" no ka hōʻike ʻana ʻaʻole i lawa pono ka wahi i ʻike ʻia me nā wahi ʻē aʻe.Kapa ʻia kēia ʻano hana ʻo ka System Integrated Ecological Province (SAGE).No ka hana ʻana i ka hoʻokaʻawale ʻana, pono ke ʻano algorithm e ʻae (i) ka hoʻokaʻawale honua a (ii) ka nānā ʻana i nā ʻano nui i hiki ke hoʻopili ʻia/hui ʻia i loko o ke ākea a me ka manawa (3).Ma kēia noiʻi, ua hoʻomaka mua ʻia ke ʻano SAGE a ua kūkākūkā ʻia nā panalāʻau kaiaola i ʻike ʻia.Hiki i nā ʻĀpana kaiaola ke hoʻoikaika i ka ʻike i nā kumu e hoʻomalu ai i ka hoʻolālā kaiāulu, hāʻawi i nā ʻike kūpono no ka nānā ʻana i nā hoʻolālā, a kōkua i ka nānā ʻana i nā loli i ka kaiaola.
Hoʻokaʻawale ʻia nā panalāʻau ʻāina e like me ke ʻano o ke aniau (ka ua a me ka mahana), ka lepo, nā mea kanu, a me nā holoholona, a hoʻohana ʻia no ka hoʻokele kōkua, ka noiʻi biodiversity, a me ka mālama ʻana i nā maʻi (1, 4).ʻOi aku ka paʻakikī o ka wehewehe ʻana i nā panalāʻau moana.ʻO ka hapa nui o nā mea ola he microscopic, me nā palena wai.Longhurst et al.(5) Hāʻawi ʻia kekahi o nā papa helu honua mua o ka Ministry of Oceanography e pili ana i nā kūlana kaiapuni.ʻO ka wehewehe ʻana o kēia mau panalāʻau "Longhurst" e pili ana i nā ʻano like ʻole e like me ka mixing rate, stratification, a me ka irradiance, a me ka ʻike nui o Longhurst ma ke ʻano he mea kālai moana, a he mau kūlana koʻikoʻi ʻē aʻe no nā kaiaola kai.Ua hoʻohana nui ʻia ʻo Longhurst, no ka laʻana, e loiloi i ka hana mua a me nā kahe kalapona, kōkua i nā lawaiʻa, a me ka hoʻolālā ʻana i nā hana nānā ma kahi (5-9).I mea e wehewehe pono ai i nā panalāʻau, ua hoʻohana ʻia nā ʻano e like me ka fuzzy logic a me ka hui ʻana o ka ʻāina i mālama ʻole ʻia (9-14).ʻO ke kumu o ia ʻano hana ʻo ia ka ʻike ʻana i nā hale kūpono e hiki ke ʻike i nā panalāʻau i ka ʻikepili nānā i loaʻa.No ka laʻana, hoʻohana nā panalāʻau moana ikaika (12) i nā palapala ʻāina hoʻonohonoho ponoʻī e hōʻemi i ka walaʻau, a hoʻohana i ka hierarchical (ma muli o ka lāʻau) clustering no ka hoʻoholo ʻana i nā huahana kala moana i loaʻa mai nā satelite kūloko [chlorophyll a (Chl-a), kiʻekiʻe laina Fluorescence maʻamau a mea hoʻoheheʻe kala ʻia] a me ke kula kino (ka wela o ka ʻilikai a me ka paʻakai, topography dynamic a me ka hau kai).
He mea hopohopo ka hoʻolālā kaiaulu o plankton no ka mea he mana nui kona kaiaola i nā pae meaʻai kiʻekiʻe, ka lawe kalapona a me ke aniau.Eia nō naʻe, he pahuhopu paʻakikī a paʻakikī hoʻi ka hoʻoholo ʻana i kahi panalāʻau kaiaola honua e pili ana i ka hoʻolālā kaiaulu plankton.Hiki i nā satelite kala moana ke hāʻawi i nā ʻike i ka hoʻokaʻawale ʻia ʻana o ka phytoplankton a i ʻole ke hōʻike ʻana i ka maikaʻi o nā hui hana (15), akā ʻaʻole hiki iā lākou ke hāʻawi i ka ʻike kikoʻī e pili ana i ke ʻano o ke kaiāulu.Ke hāʻawi nei nā noiʻi hou [e laʻa me Tara Ocean (16)] i nā ana like ʻole o ke ʻano o ke kaiāulu;i kēia manawa, he kakaʻikahi wale nō ka nānā ʻana i loko o ka wahi ma ka pae honua (17).Ua hoʻoholo nui nā haʻawina mua i ka "Biogeochemical Province" (12, 14, 18) e pili ana i ka hoʻoholo ʻana o nā mea like biochemical (e like me ka hana mua, Chl a me ke kukui loaʻa).Ma ʻaneʻi, hoʻohana ʻia ke kŘkohu helu no ka hoʻopuka [Darwin(2)], a ua hoʻoholo ʻia ka ʻāina kaiaola e like me ke ʻano o ke kaiāulu a me ke kahe o nā meaʻai.ʻO ke kumu hoʻohālike helu i hoʻohana ʻia i kēia haʻawina he uhi honua a hiki ke hoʻohālikelike ʻia me nā ʻikepili kahua e kū nei (17) a me nā kahua ʻike mamao (Note S1).'O ka 'ikepili kŘkohu helu i ho'ohana 'ia i loko o kēia ha'awina ka mea maika'i o ka uhi honua.Aia i loko o ke kaiaola kumu hoʻohālike he 35 mau ʻano phytoplankton a me 16 ʻano zooplankton (e ʻoluʻolu e nānā i nā mea a me nā ʻano hana).Hoʻopili like ʻole nā ʻano plankton kumu hoʻohālike me nā hale covariance non-Gaussian, no laila ʻaʻole kūpono nā ʻano diagnostic maʻalahi no ka ʻike ʻana i nā ʻano kūʻokoʻa a paʻa i nā hale kaiāulu e kū nei.Hāʻawi ke ala SAGE i hoʻokomo ʻia ma aneʻi i kahi ala hou e nānā ai i ka hoʻopuka o nā hiʻohiʻona Darwin paʻakikī.
Hiki i nā mana hoʻololi ikaika o ka ʻepekema data/ML ʻenehana hiki ke hiki i nā hoʻonā hiʻohiʻona paʻakikī e hōʻike i nā hale paʻakikī akā paʻa i ka covariance data.Ua wehewehe ʻia kahi ala paʻa ma ke ʻano he ala e hiki ai ke hoʻopuka pono i nā hopena i loko o kahi pae hewa i hāʻawi ʻia.ʻOiai ma nā ʻōnaehana maʻalahi, ʻo ka hoʻoholo ʻana i nā mamana ikaika a me nā hōʻailona hiki ke lilo i mea paʻakikī.A hiki i ka hoʻoholo ʻana i ke kumu e alakaʻi ai i ke ʻano i ʻike ʻia, ʻano paʻakikī paha ka paʻakikī e puka mai ana.ʻO ke kaʻina hana koʻikoʻi o ka hoʻonohonoho ʻana i ke ʻano o ka kaiaola he ʻano laina ʻole.Hiki ke huikau ka noho ana o ka launa ole laina, no laila, pono e pale aku i na hana e hana ai i na manao ikaika e pili ana i ka mahele helu kumu o ka covariance data.He mea maʻamau ka ʻikepili kiʻekiʻe a me ka ʻike ʻole i ka moana moana a loaʻa paha kahi ʻano covariance me ka topology paʻakikī, non-Gaussian.ʻOiai ʻo ka ʻikepili me kahi hoʻolālā covariance non-Gaussian hiki ke keʻakeʻa i ka hoʻokaʻawale paʻa ʻana, he mea hou ke ʻano SAGE no ka mea ua hoʻolālā ʻia e ʻike i nā pūʻulu me nā topologies arbitrary.
ʻO ka pahuhopu o ke kaʻina hana SAGE ʻo ia ka ʻike pono ʻana i nā hiʻohiʻona e hiki mai ana e kōkua i ka hoʻomaopopo ʻana i ke kaiaola.Ma hope o ke kaʻina hana e like me (19), hoʻohana ʻia nā ʻano hoʻololi kaiaola a me ka meaʻai no ka hoʻoholo ʻana i ka pūʻulu wale nō i ka ʻikepili, i kapa ʻia ʻo ka ʻāina kaiaola.ʻO ke ala SAGE i manaʻo ʻia ma kēia haʻawina (Figure 1) e hoʻemi mua i ka dimensionality mai 55 a hiki i 11 mau ana ma ka hōʻuluʻulu ʻana i nā pūʻulu hana plankton i wehewehe ʻia he priori (e nānā i nā Materials and Methods).Me ka hoʻohana ʻana i ke ala t-random neighbor embedding (t-SNE), e hoʻemi hou ʻia ka nui ma o ka hoʻolālā ʻana i ka hiki i loko o ka lewa 3D.Hiki ke ʻike ʻia ka hui pū ʻana me ka nānā ʻole ʻia i nā wahi kokoke i ka ékologically [density-based spatial clustering (DBSCAN) no nā noi pili i ka walaʻau].Pili 'ia ka t-SNE a me ka DBSCAN i ka 'ikepili kumu ho'ohālike kaiaola kaiaola 'ole laina.A laila e hoʻolālā hou i ka ʻāina kaiaola i hopena i ka honua.ʻOi aku ma mua o hoʻokahi haneli mau panalāʻau kaiaola kūʻokoʻa i ʻike ʻia, kūpono no ka noiʻi kūloko.I mea e noʻonoʻo ai i ke kumu hoʻohālike kaiaola holoʻokoʻa holoʻokoʻa, hoʻohana ʻia ke ʻano SAGE e hōʻuluʻulu i nā panalāʻau kaiaola i loko o nā panalāʻau kaiaola aggregated (AEP) e hoʻomaikaʻi i ka pono o nā panalāʻau kaiaola.Hiki ke hoʻololi ʻia ke kiʻekiʻe o ka hōʻuluʻulu ʻana (i kapa ʻia ʻo "complexity") i ke kiʻekiʻe o nā kikoʻī e pono ai.E hoʻoholo i ka paʻakikī liʻiliʻi o kahi AEP ikaika.ʻO ka manaʻo nui o ke koho ʻana ʻo ia ke ʻano SAGE a me ka ʻimi ʻana i nā hihia liʻiliʻi liʻiliʻi AEP e hoʻoholo ai i ka mana o ka hale kaiāulu pilikia.A laila hiki ke kālailai ʻia nā mamana e hāʻawi i nā ʻike kaiaola.Hiki ke hoʻohana ʻia ke ʻano i hoʻopuka ʻia ma ʻaneʻi no ka hoʻohālikelike ʻana i nā kumu hoʻohālike, no ka laʻana, ma ka loiloi ʻana i nā wahi o nā panalāʻau kaiaola like ʻole i loaʻa i nā kumu hoʻohālike like ʻole e hōʻike i nā ʻokoʻa a me nā mea like, i mea e hoʻohālikelike ai i nā kumu hoʻohālike.
(A) Hoʻolālā kiʻi o ke kaʻina hana no ka hoʻoholo ʻana i ka ʻāina kaiaola;me ka hoʻohana ʻana i ka huina i loko o ka pūʻulu hana e hōʻemi i ka ʻikepili kumu 55-dimensional i kahi hoʻopuka kumu hoʻohālike 11-dimensional, me ka biomass o nā plankton hana/nutrient ʻehiku a me nā pākēneka hoʻolako meaʻai.ʻAʻohe waiwai a me kahi uhi hau paʻa.Ua hoʻohālikelike ʻia ka ʻikepili a hoʻohālikelike ʻia.Hāʻawi i ka ʻikepili 11-dimensional i ka t-SNE algorithm e hōʻike i nā hui hiʻohiʻona like.E koho pono ʻo DBSCAN i ka puʻupuʻu e hoʻonohonoho i ka waiwai hoʻohālikelike.E hoʻihoʻi i ka ʻikepili i ka latitude/longitude projection.E ʻoluʻolu e hana hou ʻia kēia kaʻina hana he 10 mau manawa no ka mea hiki ke hana ʻia kahi randomness liʻiliʻi ma ke noi ʻana i ka t-SNE.(B) wehewehe pehea e loaʻa ai ka AEP ma ka hana hou ʻana i ke kaʻina hana ma (A) 10 manawa.No kēlā me kēia o kēia mau hoʻokō 10, ua hoʻoholo ʻia ka matrix dissimilarity inter-provincial Bray-Curtis (BC) ma muli o ka biomass o 51 mau ʻano phytoplankton.E hoʻoholo i ka ʻokoʻa BC ma waena o nā panalāʻau, mai ka paʻakikī 1 AEP a hiki i ka paʻakikī piha 115. Ua hoʻonohonoho ʻia ka pae ʻāina BC e Longhurst Province.
Ke hoʻohana nei ke ʻano SAGE i ka hoʻopuka ʻana o ka 3D physical/ecosystem numerical model e wehewehe i ka ʻāina kaiaola [Darwin (2);ʻike i nā mea hana a me nā ʻano hana a me ka memo S1].Aia nā ʻāpana o ka kaiaola he 35 mau ʻano phytoplankton a me 16 mau ʻano zooplankton, me ʻehiku mau pūʻulu hana i koho mua ʻia: prokaryotes a me eukaryotes i hoʻololi ʻia i nā wahi haʻahaʻa haʻahaʻa, coccidia me kahi calcium carbonate coating, a me ka hoʻopaʻa ʻana i ka nitrogen koʻikoʻi ʻO nā meaʻai Nitrogen (maʻamau e nalowale ana. nā meaʻai nui), me ka uhi siliceous, hiki ke hana i nā kiʻi kiʻi plankton ʻē aʻe a me ka ʻai ʻana i nā flagellates nutrient hui pū ʻia a me nā kahu hānai zooplankton.He 0.6 a 2500μm ke anawaena spherical like ka nui.ʻO ka puʻunaue kumu hoʻohālike o ka nui phytoplankton a me ka hui pū ʻana e hopu i nā hiʻohiʻona holoʻokoʻa i ʻike ʻia ma nā mākaʻikaʻi satelita a i loko o kahi (e nānā i nā Kiʻi S1 a i S3).'O ka like 'ana ma waena o ke kŘkohu helu a me ka moana i 'ike 'ia e pili ana paha nā panalā'au i wehewehe 'ia e ke kŘkohu i ke kai in-situ.E ʻoluʻolu e hoʻomaopopo ʻo kēia ʻano hoʻohālike wale nō e hopu i kekahi ʻano like ʻole o ka phytoplankton, a me kekahi mau pae hoʻoikaika kino a me ke kemika wale nō o ka moana in situ.Hiki i ke ala SAGE ke hiki i ka poʻe ke hoʻomaopopo maikaʻi i ke ʻano hoʻomalu āpana nui o ke ʻano kaiāulu.
Ma ka hoʻokomo wale ʻana i ka huina o ka biomass ili (me ka manawa awelika o 20 mau makahiki) i kēlā me kēia pūʻulu hana plankton, hiki ke hoʻemi ʻia ka nui o ka ʻikepili.Ma hope o nā haʻawina mua i hōʻike i ko lākou kuleana nui i ka hoʻonohonoho ʻana i ke ʻano o ke kaiāulu, ua hoʻokomo pū ʻia nā huaʻōlelo kumu honua no nā kahe meaʻai (ka hoʻolako ʻana i ka nitrogen, ka hao, ka phosphate a me ka waikawa silicic) [eg (20, 21)].ʻO ka hōʻuluʻulu ʻana o nā pūʻulu hana e hōʻemi i ka pilikia mai 55 (51 plankton a me 4 nutrient fluxes) i 11 ana.Ma kēia haʻawina mua, ma muli o nā kaohi helu helu i kau ʻia e ka algorithm, ʻaʻole i noʻonoʻo ʻia ka hohonu a me ka loli manawa.
Hiki i ke ala SAGE ke ʻike i nā pilina koʻikoʻi ma waena o nā kaʻina nonlinear a me nā hiʻohiʻona koʻikoʻi o ka pilina ma waena o ka biomass pūʻulu hana a me ka flux nutrient.Me ka hoʻohana ʻana i ka ʻikepili 11-dimensional e pili ana i nā kaʻina aʻo mamao Euclidean (e like me K-means) ʻaʻole hiki ke loaʻa nā panalāʻau hilinaʻi a hana hou ʻia (19, 22).ʻO kēia no ka mea ʻaʻole ʻike ʻia ke ʻano Gaussian i ka puʻunaue kumu o ka covariance o nā mea nui e wehewehe ana i ka ʻāina kaiaola.ʻAʻole hiki i nā K-mean o nā pūnaewele Voronoi (laina pololei) ke mālama i ka puʻunaue kumu ʻole o Gaussian.
ʻO ka biomass o nā pūʻulu hana plankton ʻehiku a me ʻehā mau meaʻai meaʻai e hana i kahi vector 11-dimensional x.No laila, ʻo x he kahua vector ma ka mākia kŘkohu, kahi e hōʻike ai kēlā me kēia mea xi i kahi vector 11-dimensional i wehewehe ʻia ma ka mākia hoʻohālike.Hoʻomaopopo ʻokoʻa kēlā me kēia papa kuhikuhi i kahi kiko kiko ma ka pōʻai, kahi (lon, lat) = (ϕi, θi).Inā ʻoi aku ka nui o ka biomass o ka ʻāpana kikohoʻe ma mua o 1.2 × 10-3mg Chl/m3 a i ʻole ka nui o ka uhi hau ma mua o 70%, hoʻohana ʻia ka log o ka ʻikepili biomass a hoʻolei ʻia.Hoʻonohonoho ʻia ka ʻikepili a hoʻopaʻa ʻia, no laila aia nā ʻikepili āpau i ka laulā o [0 a 1], wehe ʻia ka mean a hoʻonui ʻia i ka ʻokoʻa ʻāpana.Hana ʻia kēia i ʻole e kaupalena ʻia nā hiʻohiʻona (biomass and nutrient flux) e ka ʻokoʻa i ka laulā o nā waiwai hiki.Pono ka puʻupuʻu e hopu i ka pilina hoʻololi mai ka mamao kūpono ma waena o nā hiʻohiʻona ma mua o ka mamao kikoʻī.Ma ka helu ʻana i kēia mau mamao, puka mai nā hiʻohiʻona koʻikoʻi, ʻoiai e hoʻolei ʻia nā kikoʻī pono ʻole.Mai ka manaʻo kaiaola, pono kēia no ka mea ʻoi aku ka nui o nā hopena biogeochemical i kekahi mau ʻano phytoplankton me ka biomass liʻiliʻi, e like me ka hoʻopaʻa ʻana o ka nitrogen e ka bacteria diazotrophic.Ke hoʻohālikelike a me ka hoʻoponopono ʻana i ka ʻikepili, e hōʻike ʻia kēia mau ʻano covariates.
Ma ka hoʻoikaika ʻana i ka pili kokoke o nā hiʻohiʻona ma kahi ākea kiʻekiʻe i ka hiʻohiʻona haʻahaʻa haʻahaʻa, hoʻohana ʻia ka t-SNE algorithm e hoʻomaʻamaʻa i nā ʻāpana like.ʻO ka hana mua i manaʻo ʻia e kūkulu i nā ʻupena neural hohonu no nā noi ʻike mamao i hoʻohana ʻia i ka t-SNE, ka mea i hōʻoia i kona akamai i ka hoʻokaʻawale ʻana i nā hiʻohiʻona nui (23).He ʻanuʻu kūpono kēia e ʻike ai i ka hui pū ʻana i ka ʻikepili hiʻona me ka pale ʻana i nā hoʻonā non-convergent (noka S2).Me ka hoʻohana ʻana i nā kernels Gaussian, mālama ʻo t-SNE i nā waiwai helu helu o ka ʻikepili ma ka palapala ʻana i kēlā me kēia mea kiʻekiʻe i kahi kiko i loko o ka māhele 3D, a laila e hōʻoiaʻiʻo ana i ke kiʻekiʻe o nā mea like ma nā ʻaoʻao kiʻekiʻe a haʻahaʻa. kaʻawale nui (24).Hāʻawi ʻia i kahi pūʻulu o nā mea kiʻekiʻe N x1,…,xN, hoʻemi ka t-SNE algorithm ma ka hoʻemi ʻana i ka ʻokoʻa Kullback-Leibler (KL) (25).ʻO ka ʻokoʻa ʻo KL he ana ia o ka ʻokoʻa o ka puʻunaue likelika mai ka lua o ka mahele likelika, a hiki ke loiloi pono i ka hiki ke hoʻopili ʻia ma waena o nā hiʻohiʻona haʻahaʻa o nā hiʻohiʻona kiʻekiʻe.Inā ʻo xi ka i-th mea i loko o ka N-dimensional space, xj ka j-th mea ma N-dimensional space, yi ka i-th mea ma ka haʻahaʻa-dimensional space, a me yj ka j-th mea ma ka haʻahaʻa. -ke ākea, a laila wehewehe ʻo t -SNE i ka likelika like ppj∣i = exp(-∥xi-xj∥2/2σi2)∑k≠iexp(-∥xi-xk∥2/2σi2), a no ka hoʻemi ʻana o ka dimensionality. q∣j = (1+ ∥ yi-yj∥2)-1∑k≠i(1 +∥yj-yk∥2)-1
Hōʻike ka Figure 2A i ka hopena o ka hōʻemi ʻana i ka biomass a me nā mea hoʻoheheʻe meaʻai o ka hui 11-dimensional i 3D.Hiki ke hoʻohālikelike ʻia ka manaʻo o ka hoʻohana ʻana i ka t-SNE me ka hoʻoikaika ʻana o ka ʻikepili kumu nui (PCA), e hoʻohana ana i ka ʻano ʻano like ʻole e hoʻoikaika i ka ʻāpana/ʻano o ka ʻikepili, a laila e hōʻemi ana i ka dimensionality.Ua ʻike ʻia ke ala t-SNE ma mua o ka PCA i ka hāʻawi ʻana i nā hopena hilinaʻi a hiki ke hana hou ʻia no ka Eco-Ministry (e nānā i ka Nānā S2).ʻO kēia paha no ka mea ʻaʻole kūpono ka manaʻo orthogonality o PCA no ka ʻike ʻana i nā pilina koʻikoʻi ma waena o nā hiʻohiʻona nonlinear interactive nui, no ka mea, nānā ʻo PCA i nā ʻōnaehana covariance linear (26).Ke hoʻohana nei i ka ʻikepili ʻike mamao, Lunga et al.(27) hōʻike i ke ʻano o ka hoʻohana ʻana i ke ʻano SNE e hōʻike i nā hiʻohiʻona paʻakikī a me nā hiʻohiʻona nonlinear e haʻalele ana mai ka puʻunaue Gaussian.
(A) He helu hoʻolako meaʻai kumu hoʻohālike, phytoplankton a me zooplankton hui pūʻulu biomass i kaha ʻia e ka t-SNE algorithm a kala ʻia e ka ʻāina me ka hoʻohana ʻana iā DBSCAN.Hōʻike kēlā me kēia kiko i kahi kiko ma kahi ākea kiʻekiʻe, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 6B, ua hopu ʻia ka hapa nui o nā kiko.E pili ana nā kumu i ka nui "t-SNE" 1, 2 a me 3. (B) ʻO ke kuhi ʻāina o ka panalāʻau i loaʻa e DBSCAN ma ka pae latitu-longitude o ke kumu.Pono e noʻonoʻo ʻia ke kala e like me kēlā me kēia kala, akā pono e like me (A).
ʻO nā kiko o ka t-SNE scatter plot ma ke Kiʻi 2A e pili pū ana me ka latitu a me ka longitude.Inā pili nā kiko ʻelua o ke Kiʻi 2A i kekahi i kekahi, no ka mea ua like ko lākou biomass a me nā meaʻai meaʻai, ʻaʻole no ka pili ʻāina.ʻO nā kala ma ke Kiʻi 2A he mau pūʻulu i ʻike ʻia me ke ʻano DBSCAN (28).Ke ʻimi nei i ka nānā ʻana, hoʻohana ka DBSCAN algorithm i ka mamao ma ka hōʻike 3D ma waena o nā kiko (ϵ = 0.39; no ka ʻike e pili ana i kēia koho, e ʻike i nā mea hana a me nā ʻano hana), a ʻo ka helu o nā kiko like e koi ʻia e wehewehe i ka hui. 100 helu, e ʻoluʻolu e ʻike ma luna).ʻAʻole i manaʻo ke ʻano DBSCAN e pili ana i ke ʻano a i ʻole ka helu o nā pūʻulu i ka ʻikepili, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma lalo nei.
3) No nā kiko āpau i ʻike ʻia ma loko o ka mamao ma loko, e hana hou i ka ʻanuʻu 2 me ka hoʻoholo ʻana i ka palena puʻupuʻu.Inā ʻoi aku ka nui o nā helu ma mua o ka waiwai liʻiliʻi i hoʻonohonoho ʻia, ua koho ʻia ʻo ia he pūʻulu.
Manaʻo ʻia ka ʻikepili i kūpono ʻole i ka lālā puʻupuʻu liʻiliʻi a me ka mamao ϵ metric i "noise" a ʻaʻole i hāʻawi ʻia i kahi kala.ʻO DBSCAN kahi algorithm wikiwiki a hiki ke hoʻonui ʻia me ka hana O (n2) i ka hihia ʻino loa.No ka nānā 'ana i kēia manawa, 'a'ole ia he mea ma'amau.Hoʻoholo ʻia ka helu liʻiliʻi o nā helu e ka loiloi loea.Ma hope o ka hoʻoponopono ʻana i ka mamao ma hope, ʻaʻole paʻa ka hopena ma ka laulā o ≈±10.Hoʻonohonoho ʻia kēia mamao me ka hoʻohana ʻana i ka pilina (Figure 6A) a me ka pākēneka uhi kai (Figure 6B).Ua wehewehe ʻia ka pilina ma ke ʻano he helu hui o nā pūʻulu a pili i ka ʻāpana ϵ.Hōʻike ka hoʻohui haʻahaʻa i ka lawa ʻole o ka hoʻopili ʻana, hoʻohui pū ʻia nā ʻāpana.Hōʻike ka hoʻohui kiʻekiʻe i ka overfitting.Hiki ke hoʻohana i ka liʻiliʻi kiʻekiʻe, akā inā ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ca, ʻaʻole hiki ke hoʻokō i kahi hopena hilinaʻi.135 (No nā kikoʻī hou aku, e nānā i nā Mea Hana a me nā Hana).
ʻO nā pūʻulu 115 i ʻike ʻia ma ke Kiʻi 2A e hoʻihoʻi ʻia i ka honua ma ke Kiʻi 2B.Pili kēlā me kēia kala i ka hui pū ʻana o nā mea biogeochemical a me nā mea kaiaola i ʻike ʻia e DBSCAN.Ke hoʻoholo ʻia nā pūʻulu, hoʻohana ʻia ka hui ʻana o kēlā me kēia kiko ma ke Kiʻi 2A me kahi latitu a me ka longitude kikoʻī e hoʻolālā i nā pūʻulu hoʻi i ka ʻāpana ʻāina.Hōʻike ka Figure 2B i kēia me nā waihoʻoluʻu hui like me ka Figure 2A.ʻAʻole pono e unuhi ʻia nā kala like e like me ke ʻano like o ka ékological, no ka mea, ua hāʻawi ʻia lākou e ke kauoha i ʻike ʻia ai nā puʻupuʻu e ka algorithm.
Hiki ke ʻano like ka ʻāpana ma ke Kiʻi 2B me kahi wahi i hoʻokumu ʻia i ke kino a/a i ʻole biogeochemistry o ke kai.ʻO kahi laʻana, ʻo nā pūʻulu o ka Moana Hema he ʻāpana-symmetrical, me ka ʻike ʻana o nā oligotrophic vortices, a ʻo ka hoʻololi ʻoi e hōʻike ana i ka mana o nā makani kālepa.No ka laʻana, ma ka Pākīpika equatorial, ʻike ʻia nā ʻāpana like ʻole e pili ana i ka piʻi ʻana.
No ka hoʻomaopopo ʻana i ke kaiaola o ka Eco-Province, ua hoʻohana ʻia kahi ʻano o ka Bray-Curtis (BC) ʻokoʻa index (29) no ka loiloi ʻana i ka kaiaola i loko o ka hui.ʻO ka hōʻailona BC he ʻikepili helu helu i hoʻohana ʻia no ka helu ʻana i ka ʻokoʻa o ke kūkulu kaiāulu ma waena o ʻelua mau wahi like ʻole.Pili ke ana BC i ka biomass o 51 mau ano o ka phytoplankton a me ka zooplankton BCninj = 1-2CninjSni + Snj
'O ka BCninj ka like 'ana ma waena o ka hui 'ana a me ka hui 'ana nj, kahi 'o Cninj ka waiwai ha'aha'a loa o kekahi 'ano biomass e noho ana ma na hui 'elua ni a me nj, a 'o Sni ka huina o na biomasses a pau e noho ana ma na hui elua ni a me Snj.ʻO ka ʻokoʻa BC ua like ia me ke ana mamao, akā e hana ana ma kahi ākea non-Euclidean, ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻikepili kaiaola a me kāna wehewehe.
No kēlā me kēia puʻupuʻu i ʻike ʻia ma ke Kiʻi 2B, hiki ke ʻike ʻia ka like o ka BC intra-provincial a me inter-provincial BC.ʻO ka ʻokoʻa BC i loko o kahi panalāʻau e pili ana i ka ʻokoʻa ma waena o ka waiwai awelika o ka panalāʻau a me kēlā me kēia kiko o ka panalāʻau.ʻO ka ʻokoʻa ma waena o nā panalāʻau BC e pili ana i ka like ma waena o kekahi panalāʻau a me nā panalāʻau ʻē aʻe.Hōʻike ka Kiʻi 3A i kahi matrix BC symmetric (0, ʻeleʻele: pili pono; 1, keʻokeʻo: ʻokoʻa loa).Hōʻike kēlā me kēia laina i ka pakuhi i ke ʻano o ka ʻikepili.Hōʻike ka Figure 3B i ke koʻikoʻi ʻāina o nā hopena o BC ma ka Figure 3A no kēlā me kēia panalāʻau.No kahi panalāʻau ma kahi haʻahaʻa haʻahaʻa a haʻahaʻa haʻahaʻa, hōʻike ka Figure 3B i ke ʻano like o ka symmetry o nā wahi nui a puni ka equator a me ka Moana Inia, akā ʻokoʻa loa nā latitu kiʻekiʻe a me nā wahi piʻi.
(A) Ua loiloi ʻia ke degere o ka ʻokoʻa BC no kēlā me kēia panalāʻau e pili ana i ka awelika o ka honua honua he 20 mau makahiki he 51 plankton.E nānā i ka symmetry i manaʻo ʻia o nā waiwai.(B) ʻO ke kuhi kikoʻī o kahi kolamu (a i ʻole lālani).No kahi panalāʻau i loko o ka pōʻai dystrophic, ua loiloi ʻia ka māhele honua o ka ana like BC, a ua loiloi ʻia ka awelika o ka honua he 20 makahiki.ʻEleʻele (BC = 0) ʻo ia ka ʻāpana like, a keʻokeʻo (BC = 1) ʻaʻole like.
Hōʻike ka Figure 4A i ka ʻokoʻa ma BC i loko o kēlā me kēia panalāʻau ma ke Kiʻi 2B.Hoʻoholo ʻia ma ka hoʻohana ʻana i ka hui awelika o ka ʻāpana awelika i loko o kahi puʻupuʻu, a me ka hoʻoholo ʻana i ka ʻokoʻa ma waena o ka BC a me ka mean o kēlā me kēia kiko kiko ma ka panalāʻau, e hōʻike ana i ke ʻano SAGE hiki ke hoʻokaʻawale i nā ʻano ʻano 51 e pili ana i ka like kaiaola. ʻikepili hoʻohālike.ʻO ka ʻokoʻa like ʻole o ka cluster BC o nā ʻano 51 āpau he 0.102±0.0049.
(A, B, a me D) Ua loiloi ʻia ka ʻokoʻa BC i loko o ka panalāʻau ma ke ʻano he ʻokoʻa BC ma waena o kēlā me kēia kaiāulu kikoʻī a me ka ʻāina maʻamau, ʻaʻole i hoʻemi ʻia ka paʻakikī.(2) He 0.227 ± 0.117 ka awelika o ke ao holoʻokoʻa intra-provincial BC.ʻO kēia ka hōʻailona o ka hoʻokaʻawale ʻana i ka hoʻoikaika ʻana i ka ʻenehana i manaʻo ʻia e kēia hana [laina ʻōmaʻomaʻo ma (C)].(C) Awelika ʻokoʻa intra-provincial BC: Hōʻike ka laina ʻeleʻele i ka ʻokoʻa intra-provincial BC me ka piʻi ʻana o ka paʻakikī.Loaʻa ka 2σ mai 10 mau hana hou ʻana o ke kaʻina hana ʻike kaiapuni.No ka nui o ka paʻakikī o nā panalāʻau i ʻike ʻia e DBSCAN, (A) hōʻike ʻia ka like ʻole o ka BC ma ka panalāʻau he 0.099, a ʻo ka hoʻohālikelike paʻakikī i manaʻo ʻia e (C) he 12, e loaʻa ana i kahi BC dissimilarity o 0.200 ma ka panalāʻau.e like me ka hoike ana mai o ke kii.(D).
Ma ke Kiʻi 4B, hoʻohana ʻia ka biomass o nā ʻano plankton 51 e hōʻike i ka ʻokoʻa like BC ma ka ʻāina ʻo Longhurst.ʻO ka awelika holoʻokoʻa o kēlā me kēia panalāʻau he 0.227, a ʻo ka ʻokoʻa maʻamau o nā kiko kiko me ka kuhikuhi ʻana i ka ʻokoʻa ma ka panalāʻau BC ʻo 0.046.ʻOi aku kēia ma mua o ka pūʻulu i ʻike ʻia ma ke Kiʻi 1B.Akā, me ka hoʻohana ʻana i ka huina o nā pūʻulu hana ʻehiku, ʻoi aku ka awelika intra-season BC dissimilarity ma Longhurst i 0.232.
Hāʻawi ka palapala honua eco-province i nā kikoʻī paʻakikī o nā pilina kaiaola kūʻokoʻa a ua hoʻomaikaʻi ʻia i ka hoʻohana ʻana i ka ʻōnaehana kaiaola holoʻokoʻa o Longhurst Province.Manaʻo ʻia ka Ministry of Ecology e hāʻawi i ka ʻike i ke kaʻina hana o ka hoʻomalu ʻana i ka kaiaola kumu hoʻohālike helu, a ʻo kēia ʻike e kōkua i ka ʻimi ʻana i ka hana kula.No ke kumu o kēia noiʻi, ʻaʻole hiki ke hōʻike piha ʻia ma mua o hoʻokahi haneli mau panalāʻau.Hōʻike ka ʻāpana aʻe i ke ʻano SAGE e hōʻuluʻulu i nā panalāʻau.
ʻO kekahi o nā kumu o ka panalāʻau ʻo ia ka hoʻolaha ʻana i ka ʻike o ka wahi a me ka hoʻokele ʻana o ka panalāʻau.No ka hoʻoholo ʻana i nā kūlana ulia pōpilikia, hōʻike ke ʻano ma ke Kiʻi 1B i ka nesting o nā panalāʻau like ʻole.Hoʻohui pū ʻia nā kaiapuni ma muli o ka like ʻana o ka kaiaola, a ua kapa ʻia kēlā hui ʻana o nā panalāʻau ʻo AEP.E hoʻonohonoho i kahi "paʻakikī" hiki ke hoʻololi ʻia ma muli o ka huina o nā panalāʻau e noʻonoʻo ʻia.Hoʻohana ʻia ka huaʻōlelo "paʻakikī" no ka mea hiki ke hoʻoponopono ʻia ka pae o nā ʻano pilikia.No ka wehewehe ʻana i nā hōʻuluʻulu kūpono, hoʻohana ʻia ka ʻokoʻa ʻokoʻa BC intra-provincial o 0.227 mai Longhurst ma ke ʻano he pae.Ma lalo o kēia pae ʻāina, ʻaʻole manaʻo ʻia nā panalāʻau i hui ʻia he pono.
E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 3B, pili nā panalāʻau kaiaola honua.Ke hoʻohana nei i nā ʻokoʻa BC ma waena o ka panalāʻau, hiki ke ʻike ʻia he "maʻamau" kekahi mau hoʻonohonoho.Hoʻoulu ʻia e nā genetics a me nā ʻano kumu aʻoaʻo kiʻi, hoʻohana ʻia nā "kiʻi pili" e hoʻokaʻawale i nā panalāʻau >100 e pili ana i nā panalāʻau i like loa me lākou.Hoʻoholo ʻia ka metric "connectivity" ma ʻaneʻi me ka hoʻohana ʻana i ka ʻokoʻa BC ma waena o ka panalāʻau (30).ʻO ka helu o nā panalāʻau me kahi ākea nui no ka hoʻohālikelike ʻana o> 100 mau panalāʻau hiki ke kuhikuhi ʻia ma ʻaneʻi he paʻakikī.He huahana ʻo AEP e hoʻokaʻawale ana ma mua o 100 mau panalāʻau e like me nā panalāʻau kaiaola nui loa/kokoke loa.Hāʻawi ʻia kēlā me kēia panalāʻau kaiaola i ka panalāʻau kaiaola nui/pili loa i like loa me lākou.ʻO kēia hōʻuluʻulu i hoʻoholo ʻia e ka ʻokoʻa BC e ʻae i kahi ala nested i ka ecology honua.
ʻO ka paʻakikī i koho ʻia he waiwai mai ka 1 a hiki i ka paʻakikī piha o FIG.2A.Ma ka paʻakikī haʻahaʻa, hiki ke hoʻohaʻahaʻa ʻia ka AEP ma muli o ke kaʻina hoʻohaʻahaʻa dimensionality probabilistic (t-SNE).ʻO ke ʻano degeneracy, hiki ke hāʻawi ʻia nā panalāʻau kaiaola i nā AEP like ʻole ma waena o nā hoʻomaʻamaʻa, a laila hoʻololi i ka ʻāpana ʻāina i uhi ʻia.Hōʻike ka Figure 4C i ka laha ʻana o nā ʻokoʻa like ʻole o BC i loko o nā panalāʻau i nā AEP o ka piʻi ʻana o ka paʻakikī ma waena o nā hoʻokō 10 (hōʻike ma ke Kiʻi 1B).Ma ke Kiʻi 4C, 2σ (ʻāpana uliuli) he ana o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i nā hoʻokō 10, a ʻo ka laina ʻōmaʻomaʻo e hōʻike ana i ka pae ʻāina ʻo Longhurst.Ua hōʻoia ka ʻoiaʻiʻo e hiki i ka paʻakikī o 12 ke mālama i ka ʻokoʻa BC ma ka ʻāina ma lalo o ka benchmark Longhurst i nā hoʻokō āpau a mālama i kahi hōʻemi liʻiliʻi 2σ.ʻO ka hōʻuluʻulu manaʻo, ʻo ka paʻakikī liʻiliʻi i ʻōlelo ʻia he 12 AEPs, a ʻo ka ʻokoʻa ma waena o ka panalāʻau BC i loiloi ʻia me ka hoʻohana ʻana i 51 mau ʻano plankton he 0.198±0.013, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 4D.Ke hoʻohana nei i ka huina o ʻehiku mau pūʻulu hana plankton, ʻo ka ʻokoʻa BC ma loko o ka panalāʻau he 2σ ma kahi o 0.198±0.004.ʻO ka hoʻohālikelike ma waena o nā ʻokoʻa BC i helu ʻia me ka biomass holoʻokoʻa o nā pūʻulu hana ʻehiku a i ʻole ka biomass o nā ʻano plankton 51 āpau e hōʻike ana ʻoiai ua pili ke ʻano SAGE i ke kūlana 51-dimensional, no ka biomass holoʻokoʻa o nā pūʻulu hana ʻehiku. No ke aʻo ʻana.
Ma muli o ke kumu o kekahi noiʻi, hiki ke noʻonoʻo ʻia nā pae like ʻole o ka paʻakikī.Pono paha nā haʻawina kūloko i ka paʻakikī piha (ʻo ia hoʻi, nā panalāʻau 115 a pau).Ma ke ʻano he laʻana a no ka maopopo, e noʻonoʻo i ka paʻakikī liʻiliʻi i ʻōlelo ʻia o 12.
Ma ke ʻano he laʻana o ka pono o ke ʻano SAGE, 12 AEP me ka liʻiliʻi liʻiliʻi o 12 i hoʻohana ʻia ma ʻaneʻi no ka ʻimi ʻana i ka mana o ka hale kaiāulu pilikia.Hōʻike ka Figure 5 i nā ʻike kaiaola i hui pū ʻia e AEP (mai A a i L): Ma Redfield stoichiometry, hoʻokō ʻia e N Zoomed.Hōʻike ʻia ka ratio (N:Si:P:Fe, 1:1:16:16×103).No ka papa hope, P i hoonuiia me 16 a me Fe i hoonuiia me 16x103, no laila, ua like ka pakuhi pahu me na mea e pono ai ke kino o ka phytoplankton.
Hoʻokaʻawale ʻia nā panalāʻau i 12 AEPs A i L. (A) Biomass (mgC/m3) o nā kaiaola ma 12 mau panalāʻau.(B) ʻO ka nui o nā meaʻai o ka naikokene inorganic dissolved (N), hao (Fe), phosphate (P) a me ka waikawa silicic (Si) (mmol/m3 i kēlā me kēia makahiki).Hoʻonui ʻia ʻo Fe a me P me 16 a me 16x103, i hoʻohālikelike ʻia nā ʻāpana i nā koi stoichiometry phytoplankton.(C) E noʻonoʻo i ka ʻokoʻa ma waena o nā ʻāpana polar, nā ʻino ʻino a me nā wahi nui o ke kau/ke piʻi.Ua hoailona ia na keena kiai penei: 1, SEATS;2, ALOHA;3, kahua P;a me 4, BATS.
He ʻokoʻa ka AEP i ʻike ʻia.Aia kekahi ʻano like ʻole a puni ka equator ma ka Moana ʻAkelanika a me ka Moana Pākīpika, a aia kekahi ʻāpana like akā hoʻonui ʻia ma ka Moana Inia.Hoʻopili kekahi mau AEP i ka ʻaoʻao komohana o ka ʻāina e pili ana i ka piʻi.Manaʻo ʻia ka South Pole Circumpolar Current he hiʻohiʻona zonal nui.He moʻo paʻakikī o AEP oligotrophic subtropical cyclone.Ma kēia mau panalāʻau, ʻike ʻia ke ʻano maʻamau o nā ʻokoʻa biomass ma waena o nā oligotrophic vortices a me nā ʻāpana polar waiwai i ka diatom.
Hiki ke loa'a i nā AEP me ka nui like loa o nā mea kanu lā'au ululā'au i nā hale kaiaulu like 'ole a uhi 'ia nā wahi 'āina like 'ole, e like me D, H, a me K, nona ka nui o ka biomass phytoplankton.Aia ka AEP H ma ka moana ʻĪnia equatorial, a ua nui aʻe ka maʻi bacteria diazotrophic.Loaʻa ka AEP D ma kekahi mau kīʻaha, akā ʻike nui ʻia ia ma ka Pākīpika a puni nā wahi kiʻekiʻe a puni ka equatorial upwelling.ʻO ke ʻano o kēia panalāʻau Pākīpika e hoʻomanaʻo ana i kahi kaʻaahi nalu honua.He liʻiliʻi ka diazobacteria ma AEP D, a ʻoi aku nā cones.Hoʻohālikelike ʻia me nā panalāʻau ʻelua ʻē aʻe, ʻike ʻia ʻo AEP K ma nā ʻāina kiʻekiʻe o ka Moana Arctic, a ʻoi aku ka nui o nā diatoms a me ka liʻiliʻi o nā plankton.He mea pono e hoʻomaopopo he ʻokoʻa loa ka nui o ka plankton ma kēia mau ʻāpana ʻekolu.Ma waena o lākou, he haʻahaʻa ka nui o ka plankton o AEP K, ʻoiai he kiʻekiʻe ka nui o AEP D a me H.No laila, ʻoiai ko lākou biomass (a no laila ua like me Chl-a), he ʻokoʻa loa kēia mau panalāʻau: ʻAʻole hiki i ka hoʻāʻo ʻana o ka panalāʻau Chl ke hopu i kēia mau ʻokoʻa.
ʻIke ʻia hoʻi he ʻano like paha kekahi mau AEP me nā biomass ʻokoʻa loa i ke ʻano o ke ʻano o ke kaiāulu phytoplankton.No ka laʻana, ʻike ʻia kēia ma AEP D a me E. Ua kokoke lākou i kekahi i kekahi, a ma ka Moana Pākīpika, kokoke ʻo AEP E i ka AEPJ hua nui.Pēlā nō, ʻaʻohe pilina ma waena o ka biomass phytoplankton a me ka nui o ka zooplankton.
Hiki ke hoʻomaopopo ʻia ka AEP ma ke ʻano o nā meaʻai i hāʻawi ʻia iā lākou (Figure 5B).Aia wale nā diatoms ma kahi e lawa ai ka waika silicic.ʻO ka maʻamau, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka hāʻawi ʻana i ka waikawa silicic, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka biomass o nā diatoms.Hiki ke ʻike ʻia nā diatoms ma AEP A, J, K a me L. Hoʻoholo ʻia ka ratio o ka biomass diatom e pili ana i nā phytoplankton ʻē aʻe e ka N, P a me Fe i hāʻawi ʻia e pili ana i ka koi diatom.No ka laʻana, hoʻomalu ʻia ʻo AEP L e nā diatoms.Ke hoʻohālikelikeʻia me nā meaʻai'ē aʻe, loaʻa iā Si ka lako kiʻekiʻe loa.ʻO ka hoʻohālikelike ʻana, ʻoiai ʻoi aku ka nui o ka hoʻonui ʻana, he liʻiliʻi nā diatoms a me ka hāʻawi ʻana o ke silika (nā mea āpau a pili i nā meaʻai ʻē aʻe).
Hiki i ka bacteria diazonium ke hoʻoponopono i ka nitrogen, akā e ulu mālie (31).Noho pū lākou me nā phytoplankton ʻē aʻe, kahi i nui ai ka hao a me ka phosphorus e pili ana i ka noi no nā meaʻai non-diazonium (20, 21).Pono e hoʻomaopopo he kiʻekiʻe ka nui o ka biomass diazotrophic, a ʻoi aku ka nui o ka hāʻawi ʻana o Fe a me P e pili ana i ka hāʻawi ʻana o N. Ma kēia ʻano, ʻoiai ʻoi aku ka nui o ka biomass ma AEP J, ʻo ka biomass diazonium ma AEP H ʻoi aku ka nui ma mua o J. E ʻoluʻolu e ʻike ʻoe he ʻokoʻa loa ka AEP J a me H, a aia ʻo H ma ka moana ʻĪnia equatorial.
Inā ʻaʻole i māhele ʻia ka ʻōnaehana kaiaola kūʻokoʻa i nā panalāʻau, ʻaʻole maopopo loa nā ʻike i loaʻa mai nā kumu hoʻohālike haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o 12 AEP.ʻO ka AEP i hana ʻia e SAGE e hoʻomaʻamaʻa i ka hoʻohālikelike like ʻana a me ka hoʻohālikelike ʻana o ka ʻike paʻakikī a kiʻekiʻe mai nā hiʻohiʻona kaiaola.Hoʻoikaika maikaʻi ʻo AEP i ke kumu ʻaʻole maikaʻi ʻo Chl a me kahi ala ʻē aʻe e hoʻoholo ai i ke ʻano o ke kaiāulu a i ʻole ka nui o ka zooplankton ma nā pae meaʻai kiʻekiʻe.ʻO ka ʻike kikoʻī o nā kumuhana noiʻi e holo nei ma waho o ke kiko o kēia ʻatikala.Hāʻawi ke ʻano SAGE i kahi ala e ʻimi ai i nā mīkini ʻē aʻe i loko o ke kumu hoʻohālike i maʻalahi ke mālama ʻia ma mua o ka nānā ʻana.
Manaʻo ʻia ke ʻano SAGE e kōkua i ka wehewehe ʻana i ka ʻikepili kaiaola paʻakikī loa mai nā hiʻohiʻona helu kino honua / biogeochemical / ecosystem.Hoʻoholo ʻia ka ʻāina kaiaola e ka nui o ka biomass o nā hui hana cross-plankton, ka hoʻohana ʻana i ka t-SNE probability dimensionality reduction algorithm a me ka clustering me ka hoʻohana ʻana i ke ala ML unsupervised DBSCAN.Hoʻohana ʻia ka ʻokoʻa ʻokoʻa a me ka manaʻo kiʻi ma waena o ka panalāʻau BC no ke ʻano nesting no ka loaʻa ʻana o kahi AEP ikaika i hiki ke hoʻohana ʻia no ka wehewehe honua.Ma ke ʻano o ke kūkulu ʻana, ʻokoʻa ka Eco-Province a me AEP.Hiki ke hoʻololi ʻia ka pūnana AEP ma waena o ka paʻakikī piha o ka ʻāina kaiaola kumu a me ka paepae haʻahaʻa i manaʻo ʻia he 12 AEP.ʻO ka hoʻopaʻa ʻana a me ka hoʻoholo ʻana i ka paʻakikī liʻiliʻi o ka AEP i manaʻo ʻia he mau ʻanuʻu koʻikoʻi, no ka mea, hiki i ka t-SNE ke hoʻohaʻahaʻa i nā AEP o <12 paʻakikī.ʻO ke ala SAGE ka honua, a ʻo kona paʻakikī mai> 100 AEP a 12. No ka maʻalahi, ʻo ka manaʻo i kēia manawa i ka paʻakikī o 12 AEP honua.No ka noiʻi ʻana i ka wā e hiki mai ana, ʻoi aku ka nui o nā noiʻi kūloko, hiki ke loaʻa i kahi ʻāpana spatial liʻiliʻi o nā kaiaola kaiapuni honua e pono ai, a hiki ke hōʻuluʻulu ʻia i kahi wahi liʻiliʻi e lawe pono i nā ʻike kaiaola like i kūkākūkā ʻia ma aneʻi.Hāʻawi ia i nā manaʻo pehea e hiki ai ke hoʻohana ʻia kēia mau panalāʻau kaiaola a me nā ʻike i loaʻa mai iā lākou no ka ʻike hou ʻana i ka kaiaola, hoʻomaʻamaʻa i ka hoʻohālikelike hoʻohālike, a hiki ke hoʻomaikaʻi i ka nānā ʻana i nā kaiaola kai.
ʻO ka ʻāina kaiaola a me ka AEP i ʻike ʻia e ke ʻano SAGE e pili ana i ka ʻikepili i ke kumu hoʻohālike.Ma ka wehewehe ʻana, he ʻano maʻalahi ka hoʻohālike helu, e hoʻāʻo ana e hopu i ke ʻano o ka ʻōnaehana i hoʻopaʻa ʻia, a e loaʻa i nā ʻano like ʻole ka mahele like ʻole o ka plankton.ʻAʻole hiki i ke kumu hoʻohālike helu i hoʻohana ʻia ma kēia haʻawina ʻaʻole hiki ke hopu piha i kekahi o nā hiʻohiʻona i ʻike ʻia (no ka laʻana, ma nā kuhi Chl no ka ʻāpana equatorial a me ka Moana Hema).ʻO kahi hapa liʻiliʻi wale nō o ka ʻokoʻa i loko o ke kai maoli i hopu ʻia, a ʻaʻole hiki ke hoʻoholo ʻia ka meso a me nā sub-mesoscales, hiki ke hoʻopilikia i ka ʻano meaʻai a me ka hoʻolālā kaiāulu liʻiliʻi.ʻOiai ʻo kēia mau hemahema, ʻike ʻia he mea pono loa ka AEP i ke kōkua ʻana i ka hoʻomaopopo ʻana i nā hiʻohiʻona paʻakikī.Ma ka loiloi ʻana i kahi e ʻike ʻia ai nā panalāʻau kaiaola like, hāʻawi ʻo AEP i kahi mea hana hoʻohālikelike hoʻohālikelike helu.ʻO ke kŘkohu helu o kēia manawa ke kiʻi nei i ke ʻano holoʻokoʻa o ka phytoplankton ʻike mamao Chl-a a me ka puʻunaue ʻana o ka nui plankton a me ka pūʻulu hana (Note S1 a me Figure S1) (2, 32).
E like me ka mea i hōʻike ʻia e ka laina koʻikoʻi 0.1 mgChl-a/m-3, ua māhele ʻia ʻo AEP i kahi oligotrophic a me mesotrophic area (Figure S1B): ʻO AEP B, C, D, E, F a me G nā wahi oligotrophic, a ʻo nā wahi i koe. aia ʻo Higher Chl-a.Hōʻike ʻo AEP i kekahi mau leka me Longhurst Province (Figure S3A), no ka laʻana, ka Moana Hema a me ka Pākīpika equatorial.Ma kekahi mau ʻāina, uhi ʻia ka AEP i nā ʻāina ʻo Longhurst, a ʻo ia hoʻi.No ka mea ʻokoʻa ka manaʻo e hoʻokaʻawale i nā panalāʻau ma kēia wahi a me Longhurst, ua manaʻo ʻia e loaʻa nā ʻokoʻa.Hōʻike ka nui o nā AEP ma kahi panalāʻau ʻo Longhurst i kekahi mau wahi me ka biogeochemistry like ʻole i loaʻa i nā hale kaiaola.Hōʻike ʻo AEP i kekahi pilina me nā mokuʻāina kino, e like me ka mea i hōʻike ʻia me ka hoʻohana ʻana i ke aʻo ʻana i mālama ʻole ʻia (19), e like me nā mokuʻāina kiʻekiʻe (e laʻa, ka Moana Hema a me ka Pākīpika equatorial; Kiʻi S3, C a me D).Hōʻike kēia mau leka i ke ʻano o ke kaiāulu o ka plankton i hoʻoikaika nui ʻia e ka hoʻoikaika moana.Ma nā wahi e like me ka ʻAkelanika ʻĀkau, hele ʻo AEP i nā panalāʻau kino.Hiki ke hoʻokomo i nā kaʻina hana e like me ka lawe ʻana i ka lepo, hiki ke alakaʻi i nā papahana meaʻai ʻokoʻa loa ma lalo o nā kūlana kino like.
Ua kuhikuhi ka Ministry of Ecology a me AEP i ka hoʻohana ʻana iā Chl wale nō ʻaʻole hiki ke ʻike i nā ʻāpana kaiaola, ʻoiai ua ʻike mua ke kaiāulu kai.ʻIke ʻia kēia ma nā AEP me ka biomass like akā ʻokoʻa loa ka hoʻokumu ʻana i ka kaiaola (e like me D a me E).ʻOkoʻa, loaʻa i nā AEP e like me D a me K ka biomass like ʻole akā like ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka kaiaola.Manaʻo ʻo AEP he paʻakikī ka pilina ma waena o ka biomass, ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka kaiaola a me ka nui o ka zooplankton.No ka laʻana, ʻoiai ke kū nei ʻo AEP J ma ke ʻano o ka phytoplankton a me ka biomass plankton, ua like ko AEP a me L i ka biomass plankton, akā ʻoi aku ka nui o ka nui o ka plankton.Manaʻo ʻo AEP ʻaʻole hiki ke hoʻohana ʻia ka biomass phytoplankton (a i ʻole Chl) e wānana i ka biomass zooplankton.ʻO Zooplankton ke kumu o ke kaulahao meaʻai lawaiʻa, a ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻohālikelike ʻana i ka hoʻokele waiwai.Hiki ke hoʻonohonoho maikaʻi ʻia nā satelite kala moana e hiki mai ana [e laʻana, PACE (plankton, aerosol, cloud, a me kaola kaiaola moana)] e kōkua i ka hoʻohālikelike ʻana i ke ʻano o ke kaiāulu o ka phytoplankton.Ma ka hoʻohana ʻana i ka wānana AEP hiki ke maʻalahi i ka manaʻo o ka zooplankton mai ka lewa.ʻO nā hana e like me SAGE, i hui pū ʻia me nā ʻenehana hou, a me ka nui aʻe o nā ʻikepili kahua i loaʻa no nā noiʻi ʻoiaʻiʻo o ka honua (e like me Tara a me ka noiʻi hahai ʻana), hiki ke hana pū i kahi ʻanuʻu i ka nānā ʻana i ke olakino kaiaola.
Hāʻawi ke ala SAGE i kahi ala maʻalahi e loiloi i kekahi mau mīkini e hoʻomalu i nā ʻano o ka panalāʻau, e like me ka biomass/Chl, ka hana mua ʻupena, a me ka hoʻolālā kaiāulu.No ka laʻana, ua hoʻonohonoho ʻia ka nui pili o nā diatoms e kahi imbalance i ka hāʻawi ʻana o Si, N, P, a me Fe e pili ana i nā koi stoichiometric phytoplankton.Ma kahi pālākiō hoʻolako kaulike, hoʻomalu ʻia ke kaiāulu e nā diatoms (L).Ke kaulike ʻole ka hoʻolako ʻana (ʻo ia hoʻi, ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka hāʻawi ʻana o ke silikoni ma mua o ke koi ʻana o nā meaʻai o nā diatoms), ʻo nā diatoms e helu wale i kahi hapa liʻiliʻi Share (K).Ke ʻoi aʻe ka hāʻawi ʻana o Fe a me P i ka hāʻawi ʻana o N (e laʻana, E a me H), e ulu ikaika ka maʻi diazotrophic.Ma o ka pōʻaiapili i hāʻawi ʻia e AEP, e ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻimi ʻana i nā mīkini hoʻomalu.
ʻO ka Eco-Province a me AEP nā wahi me nā hale kaiāulu like.Hiki ke manaʻo ʻia ka pūʻulu manawa mai kekahi wahi i loko o kahi panalāʻau kaiaola a i ʻole AEP ma ke ʻano he wahi kuhikuhi a hiki ke hōʻike i ka wahi i uhi ʻia e ka ʻāina kaiaola a i ʻole AEP.Hāʻawi nā keʻena mākaʻikaʻi lōʻihi ma ka pūnaewele i kēlā ʻano manawa.E hoʻomau ʻia nā pūʻulu ʻikepili no ka wā lōʻihi i kahi hana hiki ʻole ke helu ʻia.Mai ka hiʻohiʻona o ka nānā ʻana i ka hoʻolālā kaiāulu, hiki ke ʻike ʻia ke ʻano SAGE ma ke ʻano he ala e kōkua ai i ka hoʻoholo ʻana i kahi kūpono loa o nā pūnaewele hou.No ka laʻana, aia ka pūʻulu manawa mai ka loiloi oligotrophic habitat lōʻihi (ALOHA) ma ka AEP B o ka ʻāpana oligotrophic (Figure 5C, lepili 2).No ka mea, kokoke ke ALOHA i ka palena o kekahi AEP, ʻaʻole paha e hōʻike ka pūʻulu manawa no ka ʻāpana holoʻokoʻa, e like me ka manaʻo mua (33).Ma ka AEP B hoʻokahi, aia ka pūʻulu manawa SEATS (Southeast Asian Time Series) ma ke komohana hema o Taiwan (34), ma kahi mamao aku mai nā palena o nā AEP ʻē aʻe (Figure 5C, lepili 1), a hiki ke hoʻohana ʻia i wahi maikaʻi loa e nānā ai. AEPB.ʻO ka BATS (Bermuda Atlantic Time Series Study) (Figure 5C, lepili 4) ma AEPC kokoke loa i ka palena ma waena o AEP C a me F, e hōʻike ana i ka nānā ʻana iā AEP C me ka hoʻohana ʻana i ka manawa BATS i pilikia.He mamao loa ke kahua P ma AEP J (Kiʻi 5C, lepili 3) mai ka palena ʻo AEP, no laila, ʻoi aku ka maikaʻi.Hiki i ka Eco-Province a me AEP ke kōkua i ka hoʻokumu ʻana i kahi papa hana nānā kūpono no ka loiloi ʻana i nā loli honua, no ka mea, ka ʻae ʻana o nā panalāʻau e loiloi i kahi e hiki ai i ka laʻana ma ka pūnaewele ke hāʻawi i nā ʻike koʻikoʻi.Hiki ke hoʻomohala hou ʻia ke ʻano SAGE no ka hoʻopili ʻana i ka ʻikepili i ke aniau e loiloi i ka ʻokoʻa mālama manawa.
Loaʻa ka holomua o ke ʻano SAGE ma o ka hoʻohana pono ʻana i nā ʻano ʻepekema data/ML a me ka ʻike kikoʻī domain.Hoʻohana ʻia, hoʻohana ʻia ka t-SNE e hana i ka hoʻemi ʻana i ka dimensionality, ka mea e mālama ai i ke ʻano covariance o ka ʻikepili kiʻekiʻe-dimensional a hoʻomaʻamaʻa i ka ʻike ʻana i ka topology covariance.Hoʻonohonoho ʻia ka ʻikepili ma ke ʻano o nā kaha a me nā covariances (Figure 2A), e hōʻike ana ʻaʻole kūpono nā ana ma muli o ka mamao (e like me K-means) no ka mea maʻamau lākou e hoʻohana i ka puʻunaue Gaussian (circular) (i kūkākūkā ʻia ma Note S2) .He kūpono ke ʻano DBSCAN no nā topology covariance.I kou manawa e hoʻolohe ai i ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana, hiki ke hāʻawi ʻia ka ʻike hilinaʻi.He kiʻekiʻe ke kumukūʻai helu o ka t-SNE algorithm, e kaupalena ana i kāna noi o kēia manawa i ka nui o ka ʻikepili, ʻo ia hoʻi he paʻakikī ke hoʻopili ʻana i nā kahua hohonu a i ʻole ka manawa.Ke holomua nei ka hana ma ka scalability o t-SNE.No ka maʻalahi o ka hoʻohālikelike ʻana o ka mamao o KL, hiki i ka t-SNE algorithm ke hoʻonui i ka wā e hiki mai ana (35).I kēia manawa, ʻo nā ʻano hana hoʻohaʻahaʻa dimensionality ʻē aʻe e hiki ai ke hōʻemi maikaʻi i ka nui, ʻo ia nā ʻenehana unified manifold approximation and projection (UMAP), akā pono ka loiloi i ka pōʻaiapili o ka ʻikepili moana.ʻO ke ʻano o ka scalability ʻoi aku ka maikaʻi, no ka laʻana, ka hoʻokaʻawale ʻana i nā aniau honua a i ʻole nā hiʻohiʻona me ka paʻakikī like ʻole ma kahi papa hui.ʻO nā wahi i hiki ʻole ke hoʻokaʻawale ʻia e SAGE ma kekahi panalāʻau, hiki ke manaʻo ʻia ʻo ia nā kiko ʻeleʻele i koe ma ke Kiʻi 2A.Ma ka ʻāina, aia kēia mau wahi i nā wahi kau nui, e hōʻike ana i ka hopu ʻana i nā panalāʻau kaiaola e loli ana i ka manawa e hāʻawi i ka uhi ʻoi aku ka maikaʻi.
No ke kūkulu ʻana i ke ʻano SAGE, ua hoʻohana ʻia nā manaʻo mai nā ʻōnaehana paʻakikī / ʻepekema data, me ka hoʻohana ʻana i ka hiki ke hoʻoholo i nā pūʻulu o nā hui hana (ka hiki ke kokoke loa i kahi ākea 11-dimensional) a hoʻoholo i nā panalāʻau.Hōʻike kēia mau panalāʻau i nā puke kikoʻī i kā mākou 3D t-SNE māhele.Pēlā nō, hiki ke hoʻohana ʻia ka ʻāpana Poincaré e loiloi i ka "volume" o ka moku'āina i noho ʻia e ka trajectory e hoʻoholo ai i ke ʻano "maʻamau" a i ʻole "chaotic" (36).No ka hoʻopuka kumu hoʻohālike 11-dimensional paʻa, hiki ke wehewehe like ʻia ka leo i noho ʻia ma hope o ka hoʻololi ʻia ʻana o ka ʻikepili i kahi ākea 3D.ʻAʻole maʻalahi ka pilina ma waena o ka ʻāpana ʻāina a me ka ʻāpana o ka māhele 3D, akā hiki ke wehewehe ʻia ma ke ʻano o ka like ʻana o ka kaiaola.No kēia kumu, ʻoi aku ka maikaʻi o ke ana ʻokoʻa BC maʻamau.
E hoʻohana hou ka hana i ka wā e hiki mai ana i ke ʻano SAGE no ka hoʻololi ʻana i ka ʻikepili i ka manawa e loiloi i ka ʻokoʻa spatial o nā panalāʻau i ʻike ʻia a me AEP.ʻO ka pahuhopu o ka wā e hiki mai ana, ʻo ia ka hoʻohana ʻana i kēia ʻano hana e kōkua ai i ka hoʻoholo ʻana i nā panalāʻau e hiki ke hoʻoholo ʻia ma o nā ana ukali (e like me Chl-a, ka nānā ʻana i ka ʻike mamao a me ka mahana o ka ʻilikai).E ʻae kēia i ka loiloi mamao o nā ʻāpana kaiaola a me ka nānā maʻalahi o nā panalāʻau kaiaola a me ko lākou ʻano like ʻole.
ʻO ke kumu o kēia noiʻi ʻana, ʻo ia ka hoʻolauna ʻana i ke ʻano SAGE, kahi e wehewehe ai i kahi ʻāina kaiaola ma o kāna ʻano hui kaiaulu plankton.Maʻaneʻi, e hāʻawi ʻia ka ʻike kikoʻī e pili ana i ke ʻano hoʻohālike kino/biogeochemical/kaiaola a me ke koho ʻana o ka t-SNE a me DBSCAN algorithms.
Loaʻa nā ʻāpana kino o ke kŘkohu mai ka manaʻo o ke kaʻapuni o ka moana a me ke aniau [ECCOv4;(37) ka helu moku'āina honua i wehewehe ʻia e (38).ʻO ka hoʻonā nominal o ka manaʻo moku'āina he 1/5.Hoʻohana ʻia ke ʻano huinahā liʻiliʻi me ke ʻano Lagrangian multiplier no ka loaʻa ʻana o nā kūlana mua a me nā palena a me nā ʻāpana hoʻohālike kūloko i hoʻoponopono ʻia e ka nānā ʻana, a laila e hoʻohua ai i kahi kumu hoʻohālike MIT holoʻokoʻa holoʻokoʻa (MITgcm) (39), ke kumu hoʻohālike Ma hope o ka loiloi, hiki i nā hopena. e nānā ʻia a nānā ʻia.
He wehewehe piha loa ko ka biogeochemistry/ecosystem (ʻo ia hoʻi nā hoohalike a me nā waiwai hoʻohālikelike) ma (2).Hoʻopili ke kumu hoʻohālike i ke kaʻapuni ʻana o C, N, P, Si a me Fe ma o nā loko wai ʻole a me nā loko organik.ʻO ka mana i hoʻohana ʻia ma ʻaneʻi he 35 mau ʻano phytoplankton: 2 ʻano microprokaryotes a me 2 ʻano microeukaryotes (kūpono no nā wahi haʻahaʻa haʻahaʻa), 5 ʻano o Cryptomonas sphaeroides (me ka calcium carbonate coating), 5 ʻano diazonium ( Hiki ke hoʻoponopono i ka nitrogen, no laila. ʻaʻole i kaupalena ʻia) ka loaʻa ʻana o ka nitrogen inorganic dissolved), 11 diatoms (hoʻokumu i kahi uhi siliceous), 10 hui ʻia-vegetative flagellates (hiki ke photosynthesize a ʻai i nā plankton ʻē aʻe) a me 16 Zooplankton (ʻai ma luna o nā plankton ʻē aʻe).Kapa ʻia kēia mau "hui hana biogeochemical" no ka mea he ʻokoʻa ko lākou hopena i ka biogeochemistry moana (40, 41) a hoʻohana pinepine ʻia i ka nānā ʻana a me nā haʻawina hoʻohālike.I loko o kēia kŘkohu, ua haku ʻia kēlā me kēia pūʻulu hana i kekahi mau plankton o nā ʻano nui like ʻole, me ka lōʻihi o 0.6 a 2500 μm e like me ke anawaena spherical.
ʻO nā ʻāpana e pili ana i ka ulu ʻana o ka phytoplankton, ka ʻai ʻana a me ka hāʻule ʻana e pili ana i ka nui, a aia nā ʻokoʻa ma waena o nā pūʻulu hana phytoplankton ʻeono (32).ʻOiai nā ʻokoʻa kino kino, ua hoʻohana ʻia nā hopena o nā ʻāpana plankton 51 o ke kŘkohu ma kekahi mau haʻawina hou (42-44).
Mai ka makahiki 1992 a i ka makahiki 2011, ua holo ke kumu hoolike pili kino/biogeochemical/kaiaola no 20 makahiki.ʻO ka hoʻopuka ʻana o ke kŘkohu e pili ana i ka biomass plankton, ka hoʻonui ʻana i ka meaʻai a me ka nui o ka lako meaʻai (DIN, PO4, Si a me Fe).Ma kēia haʻawina, ua hoʻohana ʻia ka awelika 20-makahiki o kēia mau hoʻopuka ma ke ʻano he hoʻokomo o ka ʻĀpana Ecological.Chl, ua hoʻohālikelike ʻia ka māhele ʻana o ka biomass plankton a me ka ʻai meaʻai a me ka puʻunaue ʻana o nā pūʻulu hana me nā mākaʻikaʻi satellite a i loko [e nānā (2, 44), Nānā S1 a me ka helu.S1 a i S3].
No ke ala SAGE, ke kumu nui o ka randomness mai ka t-SNE step.Hoʻopilikia ka Randomness i ka hana hou ʻana, ʻo ia hoʻi ʻaʻole hilinaʻi nā hopena.Ke ho'āʻo ikaika nei ke ʻano SAGE i ka ikaika ma ka hoʻoholo ʻana i kahi hoʻonohonoho o nā ʻāpana o t-SNE a me DBSCAN, hiki ke ʻike mau i nā pūʻulu ke hana hou ʻia.ʻO ka hoʻoholo ʻana i ka "pilikia" o ka ʻāpana t-SNE hiki ke hoʻomaopopo ʻia e like me ka hoʻoholo ʻana i ke kiʻekiʻe e pono ai ka palapala ʻāina mai ke kiʻekiʻe a haʻahaʻa e mahalo i nā hiʻohiʻona kūloko a honua paha o ka ʻikepili.Ua hiki i ka huikau o 400 a me 300 iterations.
No ka clustering algorithm DBSCAN, pono e hoʻoholo i ka liʻiliʻi liʻiliʻi a me ka mamao o nā helu ʻikepili i loko o ka hui.Hoʻoholo ʻia ka helu liʻiliʻi ma lalo o ke alakaʻi a ka poʻe akamai.ʻIke kēia ʻike i ka mea i kūpono i ka ʻōnaehana hoʻohālike helu o kēia manawa a me ka hoʻonā.ʻO ka helu haʻahaʻa he 100. Hiki ke noʻonoʻo ʻia kahi waiwai liʻiliʻi kiʻekiʻe (emi ma lalo o <135 ma mua o ka nui o ka palena o luna o ka ʻōmaʻomaʻo), akā ʻaʻole hiki ke hoʻololi i ke ʻano hoʻohui e pili ana i ka dissimilarity BC.Hoʻohana ʻia ke kiʻekiʻe o ka pilina (Figure 6A) e hoʻonohonoho i ka parameter ϵ, kahi kūpono i ka uhi kiʻekiʻe (Figure 6B).Ua wehewehe ʻia ka pilina ma ke ʻano he helu hui o nā pūʻulu a pili i ka ʻāpana ϵ.Hōʻike ka hoʻohui haʻahaʻa i ka lawa ʻole o ka hoʻopili ʻana, hoʻohui pū ʻia nā ʻāpana.Hōʻike ka hoʻohui kiʻekiʻe i ka overfitting.He pilikia nō hoʻi ka overfitting, no ka mea, e hōʻike ana i nā koho kuhi mua i hiki ke alakaʻi i nā hopena unreproducible.Ma waena o kēia mau ʻaoʻao ʻelua, ʻo ka piʻi ʻana (i kapa ʻia ʻo "kuʻekuʻe") hōʻike i ka ϵ maikaʻi loa.Ma ke Kiʻi 6A, ʻike ʻoe i ka piʻi nui ʻana o ka ʻāina pāpū (melemele,> 200 pūpū), a ukali ʻia e ka emi ʻana ('ōmaʻomaʻo, 100 pūpū), a hiki i kahi 130, hoʻopuni ʻia e nā pūʻulu liʻiliʻi loa (uliuli, <60 pūpū) ).Ma kahi o 100 mau ʻāpana polū, ʻoi aku ka nui o ka puʻupuʻu i ka moana holoʻokoʻa (ϵ <0.42), a ʻaʻole i helu ʻia ka hapa nui o ka moana a manaʻo ʻia he walaʻau (ϵ> 0.99).ʻO ka ʻāpana melemele ka puʻupuʻu puʻupuʻu hiki ʻole ke hoʻololi ʻia.Ke emi nei ka ϵ, piʻi ka walaʻau.Ua kapa ʻia ka ʻāpana ʻōmaʻomaʻo e piʻi nui ana he kuʻekuʻe.He ʻāina maikaʻi loa kēia.ʻOiai ua hoʻohana ʻia ka t-SNE, hiki ke hoʻohana ʻia ka ʻokoʻa BC i loko o ka panalāʻau no ka hoʻoholo ʻana i ka clustering hilinaʻi.E hoʻohana i ke Kiʻi 6 (A a me B), e hoʻonoho iā ϵ i 0.39.ʻO ka nui o ka helu liʻiliʻi, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hiki ke hiki i ka ϵ e ʻae ai i ka hoʻokaʻawale hilinaʻi, a ʻoi aku ka nui o ka ʻāpana ʻōmaʻomaʻo me kahi waiwai ʻoi aku ka nui ma mua o 135. ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o kēia wahi e hōʻike ana e ʻoi aku ka paʻakikī o ke kuʻekuʻe a ʻaʻole ʻole. noho.
Ma hope o ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana o t-SNE, e hoʻohana ʻia ka huina o nā puʻupuʻu i loaʻa ma ke ʻano he ana o ka pilina (A) a me ka pākēneka o ka ʻikepili i hāʻawi ʻia i ka hui (B).Hōʻike ke kiko ʻulaʻula i ka hui maikaʻi loa o ka uhi a me ka pilina.Hoʻonohonoho ʻia ka helu liʻiliʻi e like me ka helu liʻiliʻi e pili ana i ka ecology.
No nā mea hou aku no kēia ʻatikala, e ʻoluʻolu e ʻike i ka http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/22/eaay4740/DC1
He ʻatikala hāmama kēia i hāʻawi ʻia ma lalo o nā ʻōlelo o ka Creative Commons Attribution License.Hāʻawi ka ʻatikala i ka hoʻohana ʻole ʻia, ka hoʻolaha ʻana, a me ka hana hou ʻana i kekahi ʻano ma lalo o ke ʻano i kuhikuhi pono ʻia ka hana kumu.
'Ōlelo Aʻo: Ke noi wale nei mākou iā ʻoe e hāʻawi i kāu leka uila i ʻike ka mea āu e ʻōlelo ai ma ka ʻaoʻao makemake ʻoe e ʻike lākou i ka leka uila a ʻaʻole ia he spam.ʻAʻole mākou e hopu i nā leka uila.
Hoʻohana ʻia kēia nīnau no ka hoʻāʻo ʻana inā he malihini ʻoe a pale i ka hoʻouna ʻana i ka spam.
Ua paʻa ka Global Ministry of Marine Ecology e hoʻoponopono i nā pilikia paʻakikī a hoʻohana i ka ML i mālama ʻole ʻia e ʻimi i nā hale kaiāulu.
Ua paʻa ka Global Ministry of Marine Ecology e hoʻoponopono i nā pilikia paʻakikī a hoʻohana i ka ML i mālama ʻole ʻia e ʻimi i nā hale kaiāulu.
Ka manawa hoʻouna: Jan-12-2021