Inverse Problems in Geodynamics Using Machine Learning Algorithms
Notice bibliographique
Résumé
Abstract During the past few decades numerical studies have been widely employed to explore the style of circulation and mixing in the mantle of Earth and other planets. However, in geodynamical studies there are many properties from mineral physics, geochemistry, and petrology in these numerical models. Machine learning, as a computational statistic‐related technique and a subfield of artificial intelligence, has rapidly emerged recently in many fields of sciences and engineering. We focus here on the application of supervised machine learning (SML) algorithms in predictions of mantle flow processes. Specifically, we emphasize on estimating mantle properties by employing machine learning techniques in solving an inverse problem. Using snapshots of numerical convection models as training samples, we enable machine learning models to determine the magnitude of the spin transition‐induced density anomalies that can cause flow stagnation at midmantle depths. Employing support vector machine algorithms, we show that SML techniques can successfully predict the magnitude of mantle density anomalies and can also be used in characterizing mantle flow patterns. The technique can be extended to more complex geodynamic problems in mantle dynamics by employing deep learning algorithms for putting constraints on properties such as viscosity, elastic parameters, and the nature of thermal and chemical anomalies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».