/ Модель

Характеристики

Лицензия
MIT
Библиотека
tensorflow
Опубликована
8 авг 2026

habit

Регрессия по таблицам

HABIT прогнозирует кривые водоудерживания почвы и объёмную влажность при заданном водном потенциале по физическим свойствам почвы.

0скачиваний за 30 дней1лайквеса обновлены26 сен 2026

Бенчмарки

Как модель справилась с задачами пользователей ailist и что о ней публикуют открытые лидерборды

Публичные оценки

Из открытых лидербордов. Сравнивайте результаты одного теста при одинаковых условиях — отсутствие оценки не значит, что модель хуже.

В подключённых источниках результатов для этой модели пока нет.

Что умеет модель

Описание составлено по карточке модели и метаданным Hugging Face

HABIT (Hierarchical Attention-Based Inference with Transfer Learning) — модель ансамбля для прогнозирования кривых водоудерживания почвы по её физическим свойствам. Она предсказывает объёмную влажность почвы при заданном водном потенциале напрямую, без подбора параметров традиционной модели. Разработчик в карточке не назван; модель опубликована в репозитории Teamrat/habit.

Модель принимает доли песка, пыли и глины, а также может использовать плотность сложения, содержание органического углерода и насыщенную гидравлическую проводимость. Иерархическое обучение и маскирование позволяют работать с разными наборами доступных свойств. Архитектура включает специализированные кодировщики свойств, слои cross-attention и multi-head attention, а также монотонный выходной слой. Ансамбль из 20 моделей выдаёт среднее предсказание и стандартное отклонение; модель реализована на TensorFlow, а веса представлены в формате ONNX.

HABIT предназначена для оценки водоудерживающих свойств почвы в геонауках и почвоведении. В README приведены результаты проверки на отложенной выборке, причём качество улучшается при наличии дополнительных входных свойств. Модель обучена на 2 577 образцах почвы и 44 636 измерениях водоудерживания. Лицензия — MIT. Предсказания зависят от доступных входных свойств и могут быть менее точными при использовании только текстуры почвы.

Сценарии применения

  • прогнозирование кривой водоудерживания почвы
  • оценка объёмной влажности при заданном водном потенциале
  • расчёт водоудерживающих свойств по гранулометрическому составу
  • оценка влияния плотности сложения и органического углерода на влажность почвы

Ограничения

Качество прогноза зависит от доступных входных свойств: в README результаты для одной только текстуры ниже, чем при добавлении плотности сложения, органического углерода и других характеристик. Приведённые метрики получены на конкретной отложенной выборке почвенных данных.

Карточка модели

README от автора на Hugging Face, как он его опубликовал

Открыть на Hugging Face

HABIT — Hierarchical Attention-Based Inference with Transfer Learning

A pre-trained ensemble model for predicting soil water retention curves from basic soil properties.

Paper: Ghezzehei TA (2026). Interpretable Soil Water Retention Prediction Using Hierarchical Attention Networks with Uncertainty Quantification. Water Resources Research. DOI:

Web Platform: soil-habit.

What HABIT does

HABIT predicts volumetric water content (θ) at any water potential (ψ) from soil properties. Unlike parameter-based approaches (e.g., van Genuchten fitting), HABIT predicts retention curves directly — no ill-posed inverse problem.

Input → Output

InputRequired?Units
Sand, Silt, ClayYesfraction (0–1)
Bulk densityOptionalg/cm³
Organic carbonOptionalfraction (0–1)
Saturated hydraulic conductivityOptionalcm/day
Water potential(s)YeskPa

Output: Volumetric water content (cm³/cm³) with ensemble uncertainty (mean ± std from 20 models).

Automatic input adaptation

HABIT uses a single model architecture trained hierarchically. Provide whatever soil properties you have — the model adapts automatically:

  • Texture only → equivalent to Stage 0 (R² ≈ 0.78)
  • Texture + BD → equivalent to Stage 1 (R² ≈ 0.85)
  • Texture + BD + OC → equivalent to Stage 2 (R² ≈ 0.86)
  • All properties → Stage 3 (R² ≈ 0.92)

More properties = better predictions, but texture alone already works.

Quick start

from habit_inference import HABITPredictor, load_ensemble

# Load the 20-member ensemble
predictor = load_ensemble(stage=3)

# Predict for a single soil
import pandas as pd
soil = pd.DataFrame({
    'soil_id': ['my_soil'],
    'sand': [0.40],
    'silt': [0.35],
    'clay': [0.25],
    'bd': [1.35],       # optional
    'oc': [0.012],      # optional
    'ksat': [25.0]      # optional, cm/day
})

predictions = predictor.predict(soil)
# Returns: soil_id, water_potential_kPa, water_content_mean, water_content_std

From CSV

predictor.predict_from_csv('input.csv', 'output.csv')

Command line

habit-predict --input soils.csv --output predictions.csv

Model architecture

HABIT uses property-specific encoders, cross-attention layers for property interactions, multi-head attention over soil properties and water potentials, and a monotonic output layer that enforces physically correct behavior (water content decreases with increasing tension).

Key design: Hierarchical transfer learning trains the model sequentially — texture first, then adding bulk density, organic carbon, and Ksat — so a single set of weights handles any combination of available inputs via masking.

Architecture parameters

ParameterValue
Embedding dimension192
Attention heads4
Monotonic basis functions40
Dropout rate0.15
Ensemble members20

Repository contents

weights/
  member_01.h5 ... member_20.h5   # Hierarchical ensemble weights (19 MB each)
model/
  habit.py                         # Model architecture
  layers.py                        # Custom layers (attention, monotonic)
config/
  model_config.json                # Architecture hyperparameters
  scaler_params.json               # Feature scaling parameters (robust scaling)

Performance

Evaluated on held-out test set (cluster bootstrap, 1000 iterations):

ConfigurationR²RMSE (cm³/cm³)MAE (cm³/cm³)
HABIT Stage 0 (texture)0.779 [0.737, 0.817]0.067 [0.060, 0.074]0.049 [0.044, 0.055]
HABIT Stage 1 (+BD)0.846 [0.748, 0.906]0.056 [0.044, 0.070]0.039 [0.033, 0.049]
HABIT Stage 2 (+OC)0.862 [0.781, 0.920]0.052 [0.040, 0.066]0.038 [0.030, 0.047]
HABIT Stage 3 (+Ksat)0.923 [0.899, 0.944]0.043 [0.036, 0.050]0.030 [0.026, 0.035]
Rosetta Model 2 (texture)0.0090.1410.113
Rosetta Model 3 (+BD)0.5110.0990.075

Training data

2,577 soil samples compiled from two international databases (Hohenbrink et al. 2023; Gupta et al. 2022), with 44,636 water retention measurements after adaptive thinning. See the Dryad repository for the full dataset and training code.

License

MIT (code and weights). Training data: CC BY 4.0.

Citation

@article{ghezzehei2025habit,
  title={Interpretable Soil Water Retention Prediction Using Hierarchical Attention Networks with Uncertainty Quantification},
  author={Ghezzehei, Teamrat A.},
  journal={Water Resources Research},
  year={2025},
  note={DOI pending}
}

Contact

Teamrat A. Ghezzehei — taghezzehei@ucmerced.edu Life and Environmental Sciences, University of California, Merced

Как запустить

На своей GPU в ailist. Цена — по текущим предложениям провайдеров

GPU в ailist

Универсальный рантайм · tensorflow

Нельзя запустить

Keras/TensorFlow-модели рантайм не загружает.

Ревизия весов
d4f2b93

0 моделей