The configuration of physical parameterization schemes in Numerical Weather Prediction (NWP) models plays a critical role in determining the accuracy of the forecast. However, existing parameter calibration methods typically treat each calibration task as an isolated optimization problem. This approach suffers from prohibitive computational costs and necessitates performing iterative searches from scratch for each task, leading to low efficiency in sequential calibration scenarios. To address this issue, we propose the SEquential Evolutionary Transfer Optimization (SEETO) algorithm driven by the representations of the meteorological state. First, to accurately measure the physical similarity between calibration tasks, a meteorological state representation extractor is introduced to map high-dimensional meteorological fields into latent representations. Second, given the similarity in the latent space, a bi-level adaptive knowledge transfer mechanism is designed. At the solution level, superior populations from similar historical tasks are reused to achieve a "warm start" for optimization. At the model level, an ensemble surrogate model based on source task data is constructed to assist the search, employing an adaptive weighting mechanism to dynamically balance the contributions of source domain knowledge and target domain data. Extensive experiments across 10 distinct calibration tasks, which span varying source-target similarities, highlight SEETO's superior efficiency. Under a strict budget of 20 expensive evaluations, SEETO achieves a 6% average improvement in Hypervolume (HV) over two state-of-the-art baselines. Notably, to match SEETO's performance at this stage, the comparison algorithms would require an average of 64% and 28% additional evaluations, respectively. This presents a new paradigm for the efficient and accurate automated calibration of NWP model parameters.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

深度学习与基础模型在天气预测中的应用:综述
专知会员服务
24+阅读 · 2025年1月15日
IJCAI 2022 | 端到端的几何transformer:用于分子属性预测
专知会员服务
13+阅读 · 2022年12月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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 · 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
2+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
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关资讯
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
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
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
2+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员