研究人员开发了一种基于神经网络的工具,可以利用海面高度测量的数据,提前五分钟预测异常海浪的出现。来源:SciTechDaily.com
一种利用神经网络技术的新工具可以利用海洋浮标的数据提前五分钟预测异常浪,准确率高达75%。这有助于加强海上和近海活动的安全措施。
今天(7月18日)发表在《科学报告》杂志上的一项研究提出了一种新的工具,它可以用来预测未来5分钟内海上异常大和不可预测的海浪——被称为流氓浪——的出现。作者建议,该工具可用于向船舶和海上平台发出预警,使其上的工作人员能够寻求庇护,执行紧急关闭或机动,以尽量减少接近的巨浪的影响。
神经网络的发展与训练
这个工具是由Thomas Breunung和Balakumar Balachandran开发的,它由一个神经网络组成,这个神经网络经过训练,可以区分出哪些海浪之后会出现异常海浪,哪些不会。作者使用了一个数据集来训练神经网络,该数据集由1400万个30分钟的海面高度测量样本组成,这些样本来自位于美国大陆和太平洋岛屿海岸附近的172个浮标。他们使用他们的工具来预测异常浪的出现,使用了一个单独的数据集,该数据集由来自相同浮标的40,000个海面高度测量数据组成。
预测性能和潜在的改进
研究人员发现,他们的工具能够正确预测未来一分钟内75%的异常波的出现,以及未来五分钟内73%的异常波的出现。该工具还能够预测在训练中使用的数据集中未包含的两个浮标附近出现的异常浪,未来一分钟的准确率为75%。这突出表明,该工具可能能够在新的位置预测异常波。
流氓浪预报的未来方向
科学家们建议,通过结合水深、风速和波浪位置数据,他们的工具预测的准确性和提前预警时间可以进一步提高。他们补充说,未来的研究还可以预测即将到来的异常浪的高度或它们可能出现的时间。
参考文献:“从浮标测量中预测异常波浪”,科学报告,2024年7月18日。DOI: 10.1038 / s41598 - 024 - 66315 - 3