Extreme events in chaotic systems are difficult to learn from short trajectories because they are controlled by transient finite-time instability rather than by frequently observed bulk dynamics. We propose a mechanism-aware conditioning plug-in framework that turns a nudged coarse ensemble into a non-intrusive sensor of local instability geometry. In the small-noise regime, the ensemble covariance aggregates the same finite-time deformation kernels that govern local instability, providing a Jacobian-free proxy for the local amplification structure around a synchronized coarse trajectory. A small FiLM module injects statistics of this ensemble geometry into an otherwise unchanged backbone while leaving the coarse simulator unchanged. We demonstrate this interface in two distinct pipelines: a Transformer-style residual-attention corrector for a controlled low-dimensional chaotic system and a probabilistic recurrent STORN corrector for topographic two-layer quasi-geostrophic (QG) flow. In the low-dimensional benchmark, ensemble covariance directions co-activate with OTD modes and FiLM conditioning improves 99th-percentile exceedance-frequency errors over an identical no-context Transformer baseline. In QG, a fixed ensemble-conditioned FiLM-STORN model trained on only \(50\) time units substantially improves long-horizon rare-event statistics in the data-limited regime, including density-tail errors, exceedance frequencies, and spatial exceedance-area distributions relative to an unconditioned STORN trained on the same data; on averaged high-threshold exceedance diagnostics, it also outperforms the baseline STORN trained with $20$ times more high-resolution data. These results show that local instability geometry is not merely interpretable post hoc, but an actionable conditioning signal for data-efficient rare-event emulation.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

赛尔原创 | EMNLP 2019 常识信息增强的事件表示学习
哈工大SCIR
28+阅读 · 2019年9月12日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
一文带你读懂自然语言处理 - 事件提取
AI研习社
10+阅读 · 2019年5月10日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员