論文の概要: Low Dimensional Convolutional Neural Network For Solar Flares GOES Time Series Classification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.12550v1
• Date: Fri, 29 Jan 2021 12:55:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-04-05 00:21:28.916375
• Title: Low Dimensional Convolutional Neural Network For Solar Flares GOES Time Series Classification
• Title（参考訳）: 太陽フレアGOES時系列分類のための低次元畳み込みニューラルネットワーク
• Authors: Vlad Landa and Yuval Reuveni
• Abstract要約: 太陽フレア発生確率を1,3,6,12,24,48,72,96時間枠で予測するcnnを提案する。 静止運用環境衛星(GOES)X線時系列データ(1998年7月から2019年1月まで)。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Space weather phenomena such as solar flares, have massive destructive power when reaches certain amount of magnitude. Such high magnitude solar flare event can interfere space-earth radio communications and neutralize space-earth electronics equipment. In the current study, we explorer the deep learning approach to build a solar flare forecasting model and examine its limitations along with the ability of features extraction, based on the available time-series data. For that purpose, we present a multi-layer 1D Convolutional Neural Network (CNN) to forecast solar flare events probability occurrence of M and X classes at 1,3,6,12,24,48,72,96 hours time frame. In order to train and evaluate the performance of the model, we utilised the available Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) X-ray time series data, ranged between July 1998 and January 2019, covering almost entirely the solar cycles 23 and 24. The forecasting model were trained and evaluated in two different scenarios (1) random selection and (2) chronological selection, which were compare afterward. Moreover we compare our results to those considered as state-of-the-art flare forecasting models, both with similar approaches and different ones.The majority of the results indicates that (1) chronological selection obtain a degradation factor of 3\% versus the random selection for the M class model and elevation factor of 2\% for the X class model. (2) When consider utilizing only X-ray time-series data, the suggested model achieve high score results compare to other studies. (3) The suggested model combined with solely X-ray time-series fails to distinguish between M class magnitude and X class magnitude solar flare events. All source code are available at https://github.com/vladlanda/Low-Dimensional-Convolutional-Neural-Network-For-Solar-Flares-GOES-Time -Series-Classification
• Abstract（参考訳）: 太陽フレアのような宇宙天気現象は、一定の大きさに達すると大きな破壊力を持つ。 このような大規模な太陽フレア現象は、宇宙アース無線通信を妨害し、宇宙アース電子機器を中和する可能性がある。 本研究では,太陽フレア予測モデルを構築するための深層学習手法を探索し,利用可能な時系列データに基づいて特徴抽出の能力とともに,その限界を検証する。 そこで我々は,MクラスとXクラスの太陽フレア発生確率を1,3,6,12,24,48,72,96時間フレームで予測する多層1D畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を提案する。 モデルの性能を訓練し評価するために,1998年7月から2019年1月にかけて,利用可能な静止運用環境衛星(goes)のx線時系列データを活用し,太陽周期23,24のほぼすべてをカバーした。 予測モデルは, ランダム選択と, (2) 時系列選択の2つの異なるシナリオで訓練され, 評価された。 その結果,(1) 時間的選択は,(1) 時間的選択が,Mクラスモデルに対するランダム選択と,Xクラスモデルにおける2\%の上昇係数とに対して,3\%の劣化係数が得られることがわかった。 2)x線時系列データのみを利用する場合,提案モデルは他の研究と比較して高いスコアが得られる。 3) x線系列のみと組み合わされたモデルでは,m級とx級の太陽フレア現象の区別に失敗している。 すべてのソースコードはhttps://github.com/vladlanda/Low-dimensional-Convolutional-Neural-Network-For-Solar-Flares-GOES-Time -Series-Classificationで入手できる。

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