Traditionally, numerical models have been deployed in oceanography studies to simulate ocean dynamics by representing physical equations. However, many factors pertaining to ocean dynamics seem to be ill-defined. We argue that transferring physical knowledge from observed data could further improve the accuracy of numerical models when predicting Sea Surface Temperature (SST). Recently, the advances in earth observation technologies have yielded a monumental growth of data. Consequently, it is imperative to explore ways in which to improve and supplement numerical models utilizing the ever-increasing amounts of historical observational data. To this end, we introduce a method for SST prediction that transfers physical knowledge from historical observations to numerical models. Specifically, we use a combination of an encoder and a generative adversarial network (GAN) to capture physical knowledge from the observed data. The numerical model data is then fed into the pre-trained model to generate physics-enhanced data, which can then be used for SST prediction. Experimental results demonstrate that the proposed method considerably enhances SST prediction performance when compared to several state-of-the-art baselines.


翻译:传统上,数值模型通过表示物理方程来模拟海洋动力学,被广泛应用于海洋学研究。然而,许多与海洋动力学相关的因素似乎难以明确定义。我们认为,从观测数据中迁移物理知识能够进一步提高数值模型在预测海面温度(SST)时的精度。近年来,地球观测技术的进步带来了数据的巨大增长。因此,探索如何利用日益增长的历史观测数据来改进和补充数值模型至关重要。为此,我们提出了一种海面温度预测方法,该方法将物理知识从历史观测数据迁移到数值模型中。具体而言,我们结合使用编码器和生成对抗网络(GAN)从观测数据中捕获物理知识,然后将数值模型数据输入预训练模型以生成物理增强数据,进而用于海面温度预测。实验结果表明,与多种最先进的基线方法相比,所提出的方法显著提升了海面温度预测性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

JCIM丨DRlinker:深度强化学习优化片段连接设计
专知会员服务
7+阅读 · 2022年12月9日
【CIKM2020】神经逻辑推理,Neural Logic Reasoning
专知会员服务
51+阅读 · 2020年8月25日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
【ICLR 2019】双曲注意力网络,Hyperbolic  Attention Network
专知会员服务
84+阅读 · 2020年6月21日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
深度学习高温蒸馏:Softmax With Temperature
PaperWeekly
2+阅读 · 2022年11月23日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
LibRec 精选:推荐的可解释性[综述]
LibRec智能推荐
10+阅读 · 2018年5月4日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
20+阅读 · 2019年11月23日
VIP会员
最新内容
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
0+阅读 · 58分钟前
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
专知会员服务
0+阅读 · 今天12:08
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
4+阅读 · 7月23日
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员