Quantifying the evolution of uncertainty is critical to both probabilistic forecasting and data assimilation in numerical weather prediction. In this study, we investigate the applicability of conformal prediction (CP), a recent machine learning (ML) method, to quantify uncertainty in a controlled, idealized setting. We use the one dimensional modified shallow water model, designed to mimic the convective process. CP provides a set of possible outcomes with a chosen confidence level. Here, we compare and evaluate the average empirical coverage, the average interval length, miss low, miss high and average interval score loss (AISL) for three variants of CP, namely a) Standard CP, b) Normalized CP and c) Conformalized Quantile Regression. We further compare these CP-based uncertainty estimates with traditional ensemble-based measures such as standard deviation intervals and ensemble spread. In addition, we investigate the integration of CP-derived uncertainty within the data assimilation cycle through CP perturbations. Our results highlight the strengths and limitations of each approach, providing insight into the effectiveness of CP to complement common ensemble-based uncertainty quantification in simplified atmospheric models.


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这是第25届年度会议,讨论有约束计算的所有方面,包括理论、算法、环境、语言、模型、系统和应用,如决策、资源分配、调度、配置和规划。为了纪念25周年,吉恩·弗洛伊德创作了一本“虚拟卷”来庆祝这个系列会议。信息可以在这里找到。约束编程协会有本系列中以前的会议列表。CP 2019计划将包括展示关于约束技术的高质量科学论文。除了通常的技术轨道外,CP 2019年会议还将有主题轨道。每个赛道都有一个专门的小组委员会,以确保有能力的评审员将审查这些领域的人提交的论文。 官网链接:https://cp2019.a4cp.org/index.html
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