Материал подготовлен автоматически по первоисточникам: ссылки на них — в конце статьи.
Ошибки прогноза недостаточно, чтобы понять, верно ли модель воспроизводит развитие физической системы. В препринте команды Technical University of Denmark, University of Cambridge и University of Exeter, который не прошёл рецензирование и содержит замеры самих авторов, FengWu точнее предсказывал состояние атмосферы, но после четвёртого дня Pangu-Weather лучше сохранял связи из ERA5. Значит, обычный тест может выбрать не ту модель, если продукту важно правдоподобное развитие процесса, а не только близость конечного состояния.
Авторы предложили проверять верность динамике через физические представления, которые задают специалисты. Сначала в эталонных траекториях находят устойчивые предсказательные связи между состоянием системы и её дальнейшим развитием. Затем эти связи фиксируют и проверяют, воспроизводят ли их траектории модели.
Подход применили к прогнозу стратосферной циркуляции. В данных ERA5 выделили 672 устойчивые связи между планетарными волнами, фоновым состоянием атмосферы и последующим изменением Northern Annular Mode. После этого на одинаковых начальных состояниях сравнили GraphCast, FengWu и Pangu-Weather.
FengWu показывал наименьшую обычную среднюю абсолютную ошибку температуры и ветра на каждом сроке прогноза. Однако на сроках с шестого по десятый день средняя ошибка условного значения Northern Annular Mode составила 0,09 у Pangu-Weather, 0,15 у FengWu и 0,17 у GraphCast. Разрыв проявлялся неравномерно: при сильном отрицательном сдвиге GraphCast оказался точнее FengWu — 0,27 против 0,33, а при слабом отрицательном сдвиге порядок поменялся — 0,13 против 0,09.
Проверка охватывает одну атмосферную задачу, три модели и зимние траектории ERA5. ERA5 здесь служит эталоном, а найденные зависимости описывают предсказательную структуру, но не доказывают причинный механизм. Для разработки физических моделей метод добавляет отдельный критерий: две системы с близкой ошибкой прогноза могут по-разному воспроизводить процессы внутри траектории.
Источники
Похоже на вашу задачу?
Расскажите, что собираете. За полчаса разложим на этапы и назовём сроки — это бесплатно и ни к чему не обязывает.
