Significant wave height prediction based on the local-EMD-WaveNet model

希尔伯特-黄变换 均方误差 卷积(计算机科学) 计算机科学 人工神经网络 卷积神经网络 有效波高 数学 算法 模式识别(心理学) 人工智能 风浪 统计 地质学 白噪声 海洋学
作者
Tao Lv,Aifeng Tao,Zhen Zhang,Shufang Qin,Gang Wang
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier]
卷期号:287: 115900-115900 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2023.115900
摘要

This research constructed the innovative Local-EMD-WaveNet, a multi-channel neural network model, specifically designed for the prediction of significant wave height (SWH) at a singular point. It leverages Local Empirical Mode Decomposition (EMD) on significant wave heights in Ghanaian waters, integrating the derived decomposition results with wind speed data. This compiled data is then channeled into the model, which exploits the capabilities of dilated causal convolution to capture and analyze the time-series characteristics integral to future SWH predictions. The model ingeniously embeds EMD within the training process, treating the decomposed sub-waves and wind speed sequences as unique channels along the "depth" dimension. Following the application of dilated causal convolution, these channels are systematically "stacked". Compared to conventional LSTM and direct data incorporation methods, Local-EMD-WaveNet consistently outperforms, especially in long-term predictions. The model exhibited significant improvements in Mean Absolute Error (MAE) and Root Mean Square Error (RMSE) during 48 and 56 time-step predictions, marking increases of 27.3% and 23.5%, respectively, outshining both WaveNet and LSTM. Particularly in situations with larger wave height variations, Local-EMD-WaveNet accurately captures waveforms' peaks and troughs. These results validate Local-EMD-WaveNet as a reliable wave forecasting tool with considerable potential in ocean engineering and maritime applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
2秒前
Waoo发布了新的文献求助30
2秒前
陈敏完成签到,获得积分10
3秒前
ccc应助调皮千兰采纳,获得10
3秒前
maurice发布了新的文献求助10
4秒前
哆啦A榕完成签到,获得积分10
4秒前
大秦骑兵发布了新的文献求助50
4秒前
科研通AI2S应助geold采纳,获得10
4秒前
星辰大海应助badada采纳,获得20
4秒前
史迪仔完成签到,获得积分10
5秒前
pforjivcn完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
啊对对对发布了新的文献求助10
9秒前
fate完成签到,获得积分10
9秒前
悦耳从彤完成签到,获得积分10
9秒前
万能图书馆应助odanfeonq采纳,获得10
10秒前
英姑应助maaicui采纳,获得10
10秒前
10秒前
orixero应助medaW采纳,获得10
11秒前
超级白昼发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
NexusExplorer应助奋斗的若云采纳,获得10
15秒前
16秒前
freedom完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
大胆凛完成签到,获得积分20
18秒前
会游泳的猪完成签到,获得积分10
20秒前
甜甜醉波发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
于涅发布了新的文献求助30
21秒前
丘比特应助QDF采纳,获得10
22秒前
Aprilni发布了新的文献求助10
22秒前
Yingkun_Xu发布了新的文献求助10
22秒前
超级逗丶发布了新的文献求助10
23秒前
wzglpdq完成签到,获得积分10
23秒前
散逸层梦游应助超级白昼采纳,获得10
23秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3148165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2799249
关于积分的说明 7834127
捐赠科研通 2456451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307282
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628124
版权声明 601655