Use of a Genetic Algorithm to Optimize a Numerical Weather Prediction System
Notice bibliographique
Résumé
Abstract An important step in an ensemble Kalman filter (EnKF) algorithm is the integration of an ensemble of short-range forecasts with a numerical weather prediction (NWP) model. A multiphysics approach is used in the Canadian global EnKF system. This paper explores whether the many integrations with different versions of the model physics can be used to obtain more accurate and more reliable probability distributions for the model parameters. Some model parameters have a continuous range of possible values. Other parameters are categorical and act as switches between different parameterizations. In an evolutionary algorithm, the member configurations that contribute most to the quality of the ensemble are duplicated, while adding a small perturbation, at the expense of configurations that perform poorly. The evolutionary algorithm is being used in the migration of the EnKF to a new version of the Canadian NWP model with upgraded physics. The quality of configurations is measured with both a deterministic and an ensemble score, using the observations assimilated in the EnKF system. When using the ensemble score in the evaluation, the algorithm is shown to be able to converge to non-Gaussian distributions. However, for several model parameters, there is not enough information to arrive at improved distributions. The optimized system features slight reductions in biases for radiance measurements that are sensitive to humidity. Modest improvements are also seen in medium-range ensemble forecasts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».