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Enregistrement W2144212736 · doi:10.5194/npg-21-955-2014

Improving the ensemble transform Kalman filter using a second-order Taylor approximation of the nonlinear observation operator

2014· article· en· W2144212736 sur OpenAlex
Guocan Wu, Xue Yi, Liqun Wang, Xudong Liang, Shaojun Zhang, Xuanze Zhang, Xunhao Zheng

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueNonlinear processes in geophysics · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueMeteorological Phenomena and Simulations
Établissements canadiensUniversity of Manitoba
Organismes subventionnairesFundamental Research Funds for the Central UniversitiesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaState Key Laboratory of Remote Sensing Science
Mots-clésHessian matrixMathematicsOperator (biology)Applied mathematicsNonlinear systemTangentData assimilationKalman filterTaylor seriesShift operatorEnsemble Kalman filterMathematical analysisMathematical optimizationAlgorithmCompact operatorExtended Kalman filterComputer scienceStatisticsGeometryPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. The ensemble transform Kalman filter (ETKF) assimilation scheme has recently seen rapid development and wide application. As a specific implementation of the ensemble Kalman filter (EnKF), the ETKF is computationally more efficient than the conventional EnKF. However, the current implementation of the ETKF still has some limitations when the observation operator is strongly nonlinear. One problem in the minimization of a nonlinear objective function similar to 4D-Var is that the nonlinear operator and its tangent-linear operator have to be calculated iteratively if the Hessian is not preconditioned or if the Hessian has to be calculated several times. This may be computationally expensive. Another problem is that it uses the tangent-linear approximation of the observation operator to estimate the multiplicative inflation factor of the forecast errors, which may not be sufficiently accurate. This study attempts to solve these problems. First, we apply the second-order Taylor approximation to the nonlinear observation operator in which the operator, its tangent-linear operator and Hessian are calculated only once. The related computational cost is also discussed. Second, we propose a scheme to estimate the inflation factor when the observation operator is strongly nonlinear. Experimentation with the Lorenz 96 model shows that using the second-order Taylor approximation of the nonlinear observation operator leads to a reduction in the analysis error compared with the traditional linear approximation method. Furthermore, the proposed inflation scheme leads to a reduction in the analysis error compared with the procedure using the traditional inflation scheme.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,462
Score d'incertitude au seuil0,315

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,027
Tête enseignante GPT0,233
Écart entre enseignants0,206 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle