Forecasting Solar Energetic Particle Events During Solar Cycles 23 and 24 Using Interpretable Machine Learning

物理 太阳高能粒子 太阳物理学 粒子(生态学) 太阳耀斑 天文 太阳风 天体物理学 气象学 日冕物质抛射 等离子体 核物理学 海洋学 地质学
作者
Spiridon Kasapis,Irina Kitiashvili,Paul Kosovich,А. Г. Косовичев,Viacheslav M. Sadykov,Patrick M. O’Keefe,Vincent Wang
出处
期刊:The Astrophysical Journal [American Astronomical Society]
卷期号:974 (1): 131-131
标识
DOI:10.3847/1538-4357/ad6f0e
摘要

Abstract The prediction of solar energetic particle (SEP) events garners increasing interest as space missions extend beyond Earth’s protective magnetosphere. These events, which are, in most cases, products of magnetic-reconnection-driven processes during solar flares or fast coronal-mass-ejection-driven shock waves, pose significant radiation hazards to aviation, space-based electronics, and particularly space exploration. In this work, we utilize the recently developed data set that combines the Solar Dynamics Observatory/Space-weather Helioseismic and Magnetic Imager Active Region Patches and the Solar and Heliospheric Observatory/Space-weather Michelson Doppler Imager Active Region Patches. We employ a suite of machine learning strategies, including support vector machines (SVMs) and regression models, to evaluate the predictive potential of this new data product for a forecast of post-solar flare SEP events. Our study indicates that despite the augmented volume of data, the prediction accuracy reaches 0.7 ± 0.1 (experimental setting), which aligns with but does not exceed these published benchmarks. A linear SVM model with training and testing configurations that mimic an operational setting (positive–negative imbalance) reveals a slight increase (+0.04 ± 0.05) in the accuracy of a 14 hr SEP forecast compared to previous studies. This outcome emphasizes the imperative for more sophisticated, physics-informed models to better understand the underlying processes leading to SEP events.
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
1秒前
小蘑菇应助JJ采纳,获得10
1秒前
2秒前
花间词完成签到,获得积分10
2秒前
二水完成签到,获得积分10
3秒前
xiaxiao完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
3秒前
隐形曼青应助南宫初兰采纳,获得10
4秒前
华仔应助阿雷采纳,获得10
4秒前
田様应助微笑旭尧采纳,获得10
4秒前
深情安青应助悠悠夏日长采纳,获得10
5秒前
王金金发布了新的文献求助10
5秒前
超级的三问完成签到,获得积分20
6秒前
英姑应助zink采纳,获得10
7秒前
8秒前
duoduo发布了新的文献求助10
8秒前
灰灰发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
GankhuyagJavzan完成签到,获得积分10
10秒前
留胡子的思真完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
Hello应助懒羊羊采纳,获得10
14秒前
14秒前
God发布了新的文献求助10
14秒前
Ava应助郝宝真采纳,获得10
14秒前
斯文败类应助宫冷雁采纳,获得10
14秒前
15秒前
duoduo完成签到,获得积分10
16秒前
狂野小兔子完成签到,获得积分10
16秒前
wangjing发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
阿雷发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
中国氢能技术发展路线图研究 500
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 3170026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821229
关于积分的说明 7933284
捐赠科研通 2481540
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1321856
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633422
版权声明 602562