論文の概要: Self-attentive Transformer for Fast and Accurate Postprocessing of Temperature and Wind Speed Forecasts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.13957v2
• Date: Mon, 14 Jul 2025 08:34:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-15 14:36:06.771208
• Title: Self-attentive Transformer for Fast and Accurate Postprocessing of Temperature and Wind Speed Forecasts
• Title（参考訳）: 温度・風速予測の高速・高精度後処理のための自励式変圧器
• Authors: Aaron Van Poecke, Tobias Sebastian Finn, Ruoke Meng, Joris Van den Bergh, Geert Smet, Jonathan Demaeyer, Piet Termonia, Hossein Tabari, Peter Hellinckx,
• Abstract要約: 現在のポストプロセッシング技術は、リードタイムごとに別々のモデルを必要とし、アンサンブル間の関係を無視することが多い。 本研究では,各アンサンブルメンバーを個別に後処理する革新的で高速かつ高精度なトランスフォーマを用いて,これらの欠点に対処する。 気象予報は、最大15の気象予報器を含む20回のリードタイムで同時に処理される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Current postprocessing techniques often require separate models for each lead time and disregard possible inter-ensemble relationships by either correcting each member separately or by employing distributional approaches. In this work, we tackle these shortcomings with an innovative, fast and accurate Transformer which postprocesses each ensemble member individually while allowing information exchange across variables, spatial dimensions and lead times by means of multi-headed self-attention. Weather forecasts are postprocessed over 20 lead times simultaneously while including up to fifteen meteorological predictors. We use the EUPPBench dataset for training which contains ensemble predictions from the European Center for Medium-range Weather Forecasts' integrated forecasting system alongside corresponding observations. The work presented here is the first to postprocess the ten and one hundred-meter wind speed forecasts within this benchmark dataset, while also correcting two-meter temperature. Our approach significantly improves the original forecasts, as measured by the CRPS, with 16.5\% for two-meter temperature, 10\% for ten-meter wind speed and 9\% for one hundred-meter wind speed, outperforming a classical member-by-member approach employed as a competitive benchmark. Furthermore, being up to six times faster, it fulfills the demand for rapid operational weather forecasts in various downstream applications, including renewable energy forecasting.
• Abstract（参考訳）: 現在のポストプロセッシング技術は、しばしばリードタイムごとに別々のモデルを必要とし、各メンバーを別々に修正するか、分布的なアプローチを採用することによって、アンサンブル間の関係を無視する。 本研究では,各アンサンブルメンバーを個別にポストプロセッシングし,変数,空間次元,リードタイム間の情報交換を多面的自己認識を用いて行う,革新的で高速かつ高精度なトランスフォーマを用いて,これらの欠点に対処する。 気象予報は、最大15の気象予報器を含む20回のリードタイムで同時に処理される。 我々は、EUPPBenchデータセットを使用して、欧州中距離気象予報センターの統合予測システムからのアンサンブル予測を含むトレーニングを行う。 ここで提示された研究は、このベンチマークデータセットの中で10mと100mの風速予測を後処理し、2mの温度を補正する最初のものである。 提案手法は, CRPSが測定したように, 風速2mの16.5\%, 10mの風速10\%, 100mの風速9\%で, 従来の会員毎の競争ベンチマークを上回り, 当初の予測を大幅に改善する。 さらに、最大6倍の速さで、再生可能エネルギー予測など、下流の様々なアプリケーションにおいて、迅速な運用天気予報の需要を満たす。

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