フィードフォワードニューラルネットワーク手法を用いた短期気候予測の研究

前馈神经网络法短期气候预测研究

• 批准号: 03F00030
• 负责人: 木本 昌秀
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00030/
• 关键词: ニューラルネットワーク; 気候予測; 非線型力学系

ニューラルネットワークを用いて観測データからその背後にある力学系の時間発展方程式を推定する新しい手法を開発した。気象や気候現象は複雑な振る舞いを示す非線型力学系の例であり、そのシミュレーションのため、物理法則から演繹的にコンピュータモデルを構築する方法が開発され、天気予報や地球温暖化による気候変化の予測に用いられている。このような気候の物理モデルは非常に多くの自由度〜予報変数を持つため、その長期的振る舞いを理解することは、自然を理解するのと同様に困難である場合が多い。しかし、気候変動現象の多くはより少自由度の現象論的モデルによって解釈、理解される。すなわち、系の時空間的に大規模、長周期の振る舞いはミクロな物理を超えたマクロなダイナミクスに支配されていると考えることができる。ここで開発した手法は気候系などの力学系からサンプルされた不完全かつノイズを含む多変量時系列からそのマクロな振る舞いを支配する微分方程式を再構成するものである。これまでの方法と異なり、まず階層的ニューラルネットワークにより多変量時系列を近似すし、さらにその結果を用いて系の振る舞いを支配する連立非線型微分方程式を構築するものである。ノイズに強いという利点がある。構築された手法は系の振る舞いの予測に用いることができる。開発した手法をローレンツ力学系に適用して予測を行い、統計的手法などの従来の時系列予測手法と比較したところ、有効な予測時間が数倍以上に改善されるという結果を得た。次年度はエルニーニョなど実際の気候現象の時系列に適用し、予測可能性を探る。

After using the time development equation of the Department of Mechanics, the new method of presumption of new information is available. This is like a copy of the vibration dance in the Department of Mechanics, an example of the Department of Mechanics of the Department of Mechanics, an example of a copy of the vibration dance in the Department of Mechanics, physical law, physical law, and physical law, the weather is expected to change the climate of the global warming system. There are many degrees of freedom in physics, many degrees of freedom, and so on. It is like the theory of many degrees of freedom and less degrees of freedom to understand and understand how to learn and understand. The large-scale, long-period vibration dance and long-period vibration dance in time and space are very important in physics. In the waiting system of the Department of Mechanics, there is a series of vibration equations that control the differential equation and then change into a differential equation. The system of vibration dance is used to determine the connection of non-linear differential equations in order to determine the accuracy of the differential equation. We should strengthen our efforts to make sure that we can make a profit. The gimmick is called "vibrating dance", which is used in the dance. In order to improve the performance of the department of mechanics, the Department of Mechanical Science used the method of statistics and statistics to compare the results of a series of training methods. In the coming year, we will discuss the possibility and feasibility of the international weather series.