Allocating reforestation areas for sediment flow minimization: an integer programming formulation and a heuristic solution method

Policy and decision makers dealing with environmental conservation and land use planning often require identifying potential sites for contributing to minimize sediment flow reaching riverbeds. This is the case of reforestation initiatives, which can have sediment flow minimization among their objectives. This paper proposes an Integer Programming (IP) formulation and a Heuristic solution method for selecting a predefined number of locations to be reforested in order to minimize sediment load at a given outlet in a watershed. Although the core structure of both methods can be applied for different sorts of flow, the formulations are targeted to minimization of sediment delivery. The proposed approaches make use of a Single Flow Direction (SFD) raster map covering the watershed in order to construct a tree structure so that the outlet cell corresponds to the root node in the tree. The results obtained with both approaches are in agreement with expert assessments of erosion levels, slopes and distances to the riverbeds, which in turn allows concluding that this approach is suitable for minimizing sediment flow. Since the results obtained with the IP formulation are the same as the ones obtained with the Heuristic approach, an optimality proof is included in the present work. Taking into consideration that the heuristic requires much less computation time, this solution method is more suitable to be applied in large sized problems.

Multi-class sentiment analysis using a hierarchical logistic model tree approach

En este trabajo se propone un nuevo sistema híbrido para el análisis de sentimientos en clase múltiple basado en el uso del diccionario General Inquirer (GI) y un enfoque jerárquico del clasificador Logistic Model Tree (LMT). Este nuevo sistema se compone de tres capas, la capa bipolar (BL) que consta de un LMT (LMT-1) para la clasificación de la polaridad de sentimientos, mientras que la segunda capa es la capa de la Intensidad (IL) y comprende dos LMTs (LMT-2 y LMT3) para detectar por separado tres intensidades de sentimientos positivos y tres intensidades de sentimientos negativos. Sólo en la fase de construcción, la capa de Agrupación (GL) se utiliza para agrupar las instancias positivas y negativas mediante el empleo de 2 k-means, respectivamente. En la fase de Pre-procesamiento, los textos son segmentados por palabras que son etiquetadas, reducidas a sus raíces y sometidas finalmente al diccionario GI con el objetivo de contar y etiquetar sólo los verbos, los sustantivos, los adjetivos y los adverbios con 24 marcadores que se utilizan luego para calcular los vectores de características. En la fase de Clasificación de Sentimientos, los vectores de características se introducen primero al LMT-1, a continuación, se agrupan en GL según la etiqueta de clase, después se etiquetan estos grupos de forma manual, y finalmente las instancias positivas son introducidas a LMT-2 y las instancias negativas a LMT-3. Los tres árboles están entrenados y evaluados usando las bases de datos Movie Review y SenTube con validación cruzada estratificada de 10-pliegues. LMT-1 produce un árbol de 48 hojas y 95 de tamaño, con 90,88% de exactitud, mientras que tanto LMT-2 y LMT-3 proporcionan dos árboles de una hoja y uno de tamaño, con 99,28% y 99,37% de exactitud,respectivamente. Los experimentos muestran que la metodología de clasificación jerárquica propuesta da un mejor rendimiento en comparación con otros enfoques prevalecientes.