論文の概要: Insight into cloud processes from unsupervised classification with a
rotationally invariant autoencoder
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.00860v1
- Date: Wed, 2 Nov 2022 04:08:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-03 14:15:35.162982
- Title: Insight into cloud processes from unsupervised classification with a
rotationally invariant autoencoder
- Title(参考訳): 回転不変オートエンコーダによる教師なし分類からのクラウドプロセスへの洞察
- Authors: Takuya Kurihana, James Franke, Ian Foster, Ziwei Wang, Elisabeth Moyer
- Abstract要約: 現在の雲分類スキームは1ピクセルの雲の性質に基づいており、空間構造やテクスチャを考慮できない。
コンピュータビジョンの最近の進歩は、人間の事前に定義されたラベルを使わずに、画像の異なるパターンをグループ化することを可能にする。
新たなAI駆動型クラウド分類アトラス(AICCA)の生成にこのような手法を用いることについて述べる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.739352302280667
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Clouds play a critical role in the Earth's energy budget and their potential
changes are one of the largest uncertainties in future climate projections.
However, the use of satellite observations to understand cloud feedbacks in a
warming climate has been hampered by the simplicity of existing cloud
classification schemes, which are based on single-pixel cloud properties and
cannot consider spatial structures and textures. Recent advances in computer
vision enable the grouping of different patterns of images without using human
predefined labels, providing a novel means of automated cloud classification.
This unsupervised learning approach allows discovery of unknown
climate-relevant cloud patterns, and the automated processing of large
datasets. We describe here the use of such methods to generate a new AI-driven
Cloud Classification Atlas (AICCA), which leverages 22 years and 800 terabytes
of MODIS satellite observations over the global ocean. We use a rotationally
invariant cloud clustering (RICC) method to classify those observations into 42
AI-generated cloud class labels at ~100 km spatial resolution. As a case study,
we use AICCA to examine a recent finding of decreasing cloudiness in a critical
part of the subtropical stratocumulus deck, and show that the change is
accompanied by strong trends in cloud classes.
- Abstract(参考訳): 雲は地球のエネルギー予算において重要な役割を果たし、その潜在的な変化は将来の気候予測における最大の不確実性の一つである。
しかし、温暖化環境における雲のフィードバックを理解するための衛星観測の利用は、単一ピクセルの雲の性質に基づいて空間構造やテクスチャを考慮できない既存の雲分類スキームの単純さによって妨げられている。
最近のコンピュータビジョンの進歩により、人間の予め定義されたラベルを使わずに画像の異なるパターンをグループ化することができ、クラウドの自動分類の新たな手段を提供する。
この教師なし学習アプローチは、未知の気候関連クラウドパターンの発見と、大規模データセットの自動処理を可能にする。
ここでは、22年800テラバイトのMODIS衛星観測を地球上で活用するAI駆動型クラウド分類アトラス(AICCA)を新たに生成する手法について説明する。
我々は、回転不変クラウドクラスタリング(RICC)法を用いて、観測結果を約100kmの空間分解能で42のAI生成クラウドクラスラベルに分類する。
ケーススタディでは,AICCAを用いて,亜熱帯成層累層デッキの臨界部分における雲の減少の最近の発見を検証し,雲のクラスに強い傾向が伴っていることを示す。
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