論文の概要: IDOL: Meeting Diverse Distribution Shifts with Prior Physics for Tropical Cyclone Multi-Task Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11750v1
- Date: Thu, 13 Nov 2025 16:35:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-18 14:36:23.278008
- Title: IDOL: Meeting Diverse Distribution Shifts with Prior Physics for Tropical Cyclone Multi-Task Estimation
- Title(参考訳): IDOL: 熱帯サイクロンマルチタスク推定のための先行物理を用いた多元分布シフト
- Authors: Hanting Yan, Pan Mu, Shiqi Zhang, Yuchao Zhu, Jinglin Zhang, Cong Bai,
- Abstract要約: 熱帯サイクロン(TC)推定は,様々なTC属性をリアルタイムで正確に推定することを目的としている。
TC環境分野の複雑でダイナミックな性質から生じる分布変化は、信頼性の高い推定に重大な課題をもたらす。
我々はIDOL(Identity Distribution-Oriented Physical Invariant Learning framework)を提案する。
IDOLは、事前の物理的知識のガイダンスの下で特徴空間を規制するために、アイデンティティ指向の制約を課す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 27.16895980593368
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Tropical Cyclone (TC) estimation aims to accurately estimate various TC attributes in real time. However, distribution shifts arising from the complex and dynamic nature of TC environmental fields, such as varying geographical conditions and seasonal changes, present significant challenges to reliable estimation. Most existing methods rely on multi-modal fusion for feature extraction but overlook the intrinsic distribution of feature representations, leading to poor generalization under out-of-distribution (OOD) scenarios. To address this, we propose an effective Identity Distribution-Oriented Physical Invariant Learning framework (IDOL), which imposes identity-oriented constraints to regulate the feature space under the guidance of prior physical knowledge, thereby dealing distribution variability with physical invariance. Specifically, the proposed IDOL employs the wind field model and dark correlation knowledge of TC to model task-shared and task-specific identity tokens. These tokens capture task dependencies and intrinsic physical invariances of TC, enabling robust estimation of TC wind speed, pressure, inner-core, and outer-core size under distribution shifts. Extensive experiments conducted on multiple datasets and tasks demonstrate the outperformance of the proposed IDOL, verifying that imposing identity-oriented constraints based on prior physical knowledge can effectively mitigates diverse distribution shifts in TC estimation.Code is available at https://github.com/Zjut-MultimediaPlus/IDOL.
- Abstract(参考訳): 熱帯サイクロン(TC)推定は,様々なTC属性をリアルタイムで正確に推定することを目的としている。
しかし, 地理的条件や季節変化など, TC環境分野の複雑・動的性質から生じる分布変化は, 信頼性の高い推定に重大な課題をもたらす。
既存のほとんどの手法は特徴抽出にマルチモーダル融合を頼っているが、特徴表現の本質的な分布を見落とし、オフ・オブ・ディストリビューション(OOD)のシナリオでは一般化が不十分である。
そこで本研究では,IDOL(Identity Distribution-Oriented Physical Invariant Learning)フレームワークを提案する。
特に,提案したIDOLは,タスク共有およびタスク固有IDトークンをモデル化するために,TTCの風場モデルと暗相関知識を用いる。
これらのトークンは、TCのタスク依存性と本質的な物理的不変性をキャプチャし、分散シフトの下でのTC風速、圧力、インナーコア、外コアサイズを堅牢に推定することができる。
複数のデータセットやタスクで実施された大規模な実験は、提案したIDOLの性能を実証し、事前の物理知識に基づいてID指向の制約を課すことで、TC推定における多様な分散シフトを効果的に軽減できることを検証する。
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