亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Bayesian Physics Informed Neural Networks for data assimilation and spatio-temporal modelling of wildfires

数据同化 计算机科学 贝叶斯概率 不确定度量化 解算器 强迫(数学) 功能(生物学) 集合(抽象数据类型) 机器学习 气象学 数学 人工智能 地理 数学分析 进化生物学 生物 程序设计语言
作者
Joel Janek Dabrowski,Dan Pagendam,James Hilton,Conrad Sanderson,Daniel MacKinlay,Carolyn Huston,Andrew Bolt,Petra Kuhnert
出处
期刊:spatial statistics [Elsevier]
卷期号:55: 100746-100746 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.spasta.2023.100746
摘要

We apply the Physics Informed Neural Network (PINN) to the problem of wildfire fire-front modelling. We use the PINN to solve the level-set equation, which is a partial differential equation that models a fire-front through the zero-level-set of a level-set function. The result is a PINN that simulates a fire-front as it propagates through the spatio-temporal domain. We show that popular optimisation cost functions used in the literature can result in PINNs that fail to maintain temporal continuity in modelled fire-fronts when there are extreme changes in exogenous forcing variables such as wind direction. We thus propose novel additions to the optimisation cost function that improves temporal continuity under these extreme changes. Furthermore, we develop an approach to perform data assimilation within the PINN such that the PINN predictions are drawn towards observations of the fire-front. Finally, we incorporate our novel approaches into a Bayesian PINN (B-PINN) to provide uncertainty quantification in the fire-front predictions. This is significant as the standard solver, the level-set method, does not naturally offer the capability for data assimilation and uncertainty quantification. Our results show that, with our novel approaches, the B-PINN can produce accurate predictions with high quality uncertainty quantification on real-world data.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZZZ发布了新的文献求助10
1秒前
wangayting发布了新的文献求助10
1秒前
yy发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
欢歌笑语发布了新的文献求助10
4秒前
良夜眉峰完成签到,获得积分10
5秒前
FashionBoy应助wangayting采纳,获得10
8秒前
gggghhhh完成签到 ,获得积分10
8秒前
psykyo发布了新的文献求助30
11秒前
Rocks完成签到,获得积分10
17秒前
小蘑菇应助psykyo采纳,获得10
19秒前
马子茹发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
萝卜卷心菜完成签到 ,获得积分10
25秒前
背后凌翠发布了新的文献求助10
26秒前
yy完成签到 ,获得积分10
27秒前
英俊的铭应助yy采纳,获得10
32秒前
Lucas应助ZZZ采纳,获得10
34秒前
嗯嗯嗯嗯嗯完成签到 ,获得积分10
34秒前
清爽冬莲完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
领导范儿应助坚强的唇膏采纳,获得10
35秒前
涛涛完成签到,获得积分10
38秒前
tt完成签到 ,获得积分10
39秒前
冷酷飞飞完成签到 ,获得积分10
39秒前
呜呜呜发布了新的文献求助10
41秒前
47秒前
柳crystal完成签到,获得积分10
48秒前
50秒前
呜呜呜完成签到,获得积分10
52秒前
Sunshine完成签到,获得积分10
54秒前
Privacy完成签到 ,获得积分10
54秒前
57秒前
58秒前
生动的沛白完成签到 ,获得积分10
59秒前
无谓发布了新的文献求助10
1分钟前
英姑应助songjiatian采纳,获得10
1分钟前
我是老大应助小巧静珊采纳,获得10
1分钟前
Dawn完成签到,获得积分10
1分钟前
执着秀发完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5787957
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5703228
关于积分的说明 15473130
捐赠科研通 4916169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2646223
邀请新用户注册赠送积分活动 1593876
关于科研通互助平台的介绍 1548209