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结合物理约束与孪生网络的北极海冰短期预报方法及系统 

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申请/专利权人:中国人民解放军国防科技大学

摘要:本发明公开了结合物理约束与孪生网络的北极海冰短期预报方法及系统,包括以下步骤:获取并预处理北极海冰数据,获得训练集和测试集;基于经验正交分解,对训练集中的海冰密集度数据进行模态分解,获得时间序列信息和空间模态信息;基于时间序列信息和空间模态信息,获得物理约束数据集;构建经验正交分解损失函数;构建孪生网络;基于经验正交分解损失函数、孪生网络以及物理约束数据集,构建并训练结合物理约束的多因子预报模型,基于测试集测试训练好的结合物理约束的多因子预报模型;完成对北极海冰密集度的短期预报。本发明能有效提升SIC的预报准确性和预报结果的可解释性,为北极资源开发和航道通行提供预报数据支撑。

主权项:1.结合物理约束与孪生网络的北极海冰短期预报方法,其特征在于,包括以下步骤:获取并预处理北极海冰数据,获得训练集和测试集;所述北极海冰数据包括海冰密集度数据以及气象水文数据;基于经验正交分解,对所述训练集中的海冰密集度数据进行模态分解,获得时间序列信息和空间模态信息;基于所述时间序列信息和所述空间模态信息,改进所述训练集,获得物理约束数据集;以均方误差损失函数为基础,引入所述时间序列信息和所述空间模态信息,构建经验正交分解损失函数;在卷积长短期记忆网络以及长短期记忆网络结合的基础上,增加计算所述时间序列信息的分支,构建孪生网络;基于所述经验正交分解损失函数、所述孪生网络以及所述物理约束数据集,构建并训练结合物理约束的多因子预报模型,基于所述测试集测试训练好的所述结合物理约束的多因子预报模型;基于通过测试的所述结合物理约束的多因子预报模型,完成对北极海冰密集度的短期预报。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 中国人民解放军国防科技大学 结合物理约束与孪生网络的北极海冰短期预报方法及系统

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