物理信息神经时间序列模型在 WeatherBench 2 米温度数据长期推理中的应用-计算机科学-机器学习-物理信息神经网络-气候预测.pdfVIP

物理信息神经时间序列模型在 WeatherBench 2 米温度数据长期推理中的应用-计算机科学-机器学习-物理信息神经网络-气候预测.pdf

  1. 1、本文档共20页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

物理信息神经时间序列模型在WeatherBench2米温度数据长期

推理中的应用

KeonvinPark(kbpark16@snu.ac.kr),JisuKim(jkim82133@snu.ac.kr),

JaeminSeo(jseo@cau.ac.kr)

译首尔国立大学人工智能跨学科项目,首尔,大韩民国

首尔国立大学统计学系,首尔,大韩民国

中中央大学物理学系,首尔,大韩民国

2

v

8

1通讯作者:

0

4金智秀

0韩国首尔国立大学统计系,首尔,大韩民国

.

2电话:+822-880-6551

0邮箱:jkim82133@snu.ac.kr

5

2SeoJaemin

:韩国首尔忠南大学物理系

v

i电话:+822-820-5169

x

r邮箱:jseo@cau.ac.kr

a

PINT:基于物理信息的神经时间序列模型在

WeatherBench2米温度数据长期推断中的应用

aa,b,c,

KeonvinPark,JisuKim,JaeminSeo

aInterdisciplinaryPrograminArtificialIntelligence,SeoulNationalUniversity,Seoul,Republicof

Korea

bDepartmentofStatistics,SeoulNationalUniversity,Seoul,RepublicofKorea

cDepartmentofPhysics,Chung-AngUniversity,Seoul,RepublicofKorea

Abstract

本文介绍了PINT(物理信息神经时间序列模型),一个旨在将物理约束整

合到神经时间序列模型中的新框架,从而增强其捕捉真实世界数据集中复

杂动态的能力。为了展示其实用性,我们将打印应用于广泛用于气候预测基

准的ERA5WeatherBench数据集,重点是对2米温度数据进行长期预测。

输入量利用了简谐振子方程作为基于物理的先验知识,将其周期性动

态融入了三种流行的神经网络架构:RNN、LSTM和GRU。选择简谐振子

方程的原因在于其众所周知的解析解(正弦和余弦函数),这些不仅代表了

周期性动态,而且还能够严格评估通过嵌入基于物理约束所实现的性能提

升。通过对从该方程精确解导出的线性回归基线进行基准测试,我们量化了

将物理原理嵌入数据驱动模型所带来的附加值。

与传统的依赖未来观测进行推理或训练的时间序列方法不同,输入是

为实际预测场景设计的。仅使用前90天的观测数据,该框架迭代预测接下

来两年的情况,解决了有限或缺失实时更新带来的挑战。

广泛的实验展示了打印在WeatherBench数据集上对未见数据的泛化

能力,准确捕捉周期性趋势,并与基础物理原理保持一致的能力。本研究强

调了基于物理信息的神经时间序列模型在弥合数据驱动机器学习与气候应

用所需可解释性之间差距方面的潜力。我们的模型实现及本研究中使用的

所有数据集均可在GitHub上公开获取:/KV-Park

Keywords:物理信息神经网络,气候预测,简谐振子,解析解,ERA5,

Co-cor

您可能关注的文档

文档评论(0)

zikele + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档