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!

Multivariate air quality time series analysis via a recurrent variational deep learning model

空气质量指数 自编码 多元统计 概率逻辑 时间序列 计算机科学 生成模型 期限(时间) 系列(地层学) 深度学习 环境科学 人工智能 机器学习 气象学 数据挖掘 统计 数学 生成语法 地理 古生物学 物理 量子力学 生物
作者
Cooper Loughlin,Dimitris G. Manolakis,Vinay K. Ingle
标识
DOI:10.1117/12.2663201
摘要

Monitoring of air pollutants across space and time is critical in understanding pollution trends and reporting air quality. The Air Quality Index (AQI) is a tool used to communicate air quality that incorporates atmospheric concentrations of five major pollution indicators: ground-level ozone, particulate matter, carbon monoxide, sulfur dioxide, and nitrogen dioxide. The ability to accurately forecast these concentrations and identify unusual levels is of particular importance. In this work, we develop a generative time series model for air quality indicators and use it for long and short-term probabilistic forecasts. Air quality data are multivariate and exhibit high variability across indicators in both space and time. Marginal indicator distributions are typically skewed and contain substantial zeros, while indicator-wise cross-correlations can be highly non-linear. We find that hourly measurements additionally exhibit substantial temporal cross-correlation, long-term dependence, and daily periodicity. To capture these complexities, we employ a recurrent extension of the variational autoencoder (VAE) to sequential data. The VAE is a generative neural network architecture capable of learning complex, high dimensional manifolds on which data are distributed. Furthermore, recurrent architectures can capture non-linear and long-term temporal qualities of time series data. We train the proposed time series model on historical air quality measurements at multiple locations and demonstrate its ability to capture observed indicator-wise and temporal complexities. We additionally use the trained model to compute probabilistic forecasts and credible intervals of air quality indicators.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
陳.发布了新的文献求助10
6秒前
不能随便完成签到,获得积分10
15秒前
93完成签到,获得积分10
16秒前
今后应助Yuanyuan采纳,获得10
21秒前
23秒前
ucjudgo完成签到,获得积分10
24秒前
28秒前
您疼肚完成签到,获得积分20
29秒前
易如反掌发布了新的文献求助10
31秒前
彭浩发布了新的文献求助10
35秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
43秒前
聂青枫完成签到,获得积分10
48秒前
55秒前
好香芋泥煎意面完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
DD应助one采纳,获得10
1分钟前
开心初阳发布了新的文献求助10
1分钟前
华鹊鹊发布了新的文献求助10
1分钟前
由道罡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
易如反掌完成签到,获得积分20
1分钟前
爆米花应助Yuanyuan采纳,获得10
1分钟前
情怀应助华鹊鹊采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
清风明月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Yuanyuan发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6应助山渐青采纳,获得10
1分钟前
虚心的小蝴蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
roro熊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
斯文败类应助薛建伟采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
zz发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
薛建伟完成签到,获得积分10
1分钟前
汉堡包应助Mavis采纳,获得10
1分钟前
薛建伟发布了新的文献求助10
1分钟前
小毛完成签到,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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
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 5561327
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4646482
关于积分的说明 14678530
捐赠科研通 4587784
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2517212
邀请新用户注册赠送积分活动 1490496
关于科研通互助平台的介绍 1461362