論文の概要: Probabilistic modeling of lake surface water temperature using a
Bayesian spatio-temporal graph convolutional neural network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13235v1
- Date: Mon, 27 Sep 2021 09:19:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-09-29 14:58:43.768141
- Title: Probabilistic modeling of lake surface water temperature using a
Bayesian spatio-temporal graph convolutional neural network
- Title(参考訳): ベイズ時空間グラフ畳み込みニューラルネットワークを用いた湖面水温の確率論的モデリング
- Authors: Michael Stalder, Firat Ozdemir, Artur Safin, Jonas Sukys, Damien
Bouffard, Fernando Perez-Cruz
- Abstract要約: 本研究では,湖沼の温度をある程度の深さでシミュレーションし,気象学的特徴と合わせて評価することを提案する。
本研究は,提案モデルが湖沼表面全体に均質に優れた性能をもたらすことを示す。
結果は、最先端のベイズ深層学習法と比較される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 55.41644538483948
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Accurate lake temperature estimation is essential for numerous problems
tackled in both hydrological and ecological domains. Nowadays physical models
are developed to estimate lake dynamics; however, computations needed for
accurate estimation of lake surface temperature can get prohibitively
expensive. We propose to aggregate simulations of lake temperature at a certain
depth together with a range of meteorological features to probabilistically
estimate lake surface temperature. Accordingly, we introduce a spatio-temporal
neural network that combines Bayesian recurrent neural networks and Bayesian
graph convolutional neural networks. This work demonstrates that the proposed
graphical model can deliver homogeneously good performance covering the whole
lake surface despite having sparse training data available. Quantitative
results are compared with a state-of-the-art Bayesian deep learning method.
Code for the developed architectural layers, as well as demo scripts, are
available on https://renkulab.io/projects/das/bstnn.
- Abstract(参考訳): 正確な湖沼温度推定は、水文学領域と生態学領域の両方で取り組む多くの問題に不可欠である。
今日では湖沼の動力学を推定するために物理モデルが開発されているが、湖面温度の正確な推定に必要な計算は極めて高価である。
本研究では,湖沼表面温度を確率論的に推定するために,湖沼の温度をある程度の深さでシミュレーションする。
そこで,ベイジアンリカレントニューラルネットワークとベイジアングラフ畳み込みニューラルネットワークを組み合わせた時空間ニューラルネットワークを提案する。
本研究は,少ないトレーニングデータを持つにもかかわらず,提案したグラフィカルモデルが湖表面全体を均質に良好な性能でカバーできることを実証する。
定量的な結果は最先端のベイズ深層学習法と比較される。
開発済みのアーキテクチャレイヤのコードとデモスクリプトはhttps://renkulab.io/projects/das/bstnnで公開されている。
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