論文の概要: FlowDA: Accurate, Low-Latency Weather Data Assimilation via Flow Matching
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.06800v1
- Date: Fri, 06 Feb 2026 15:53:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-09 22:18:26.461147
- Title: FlowDA: Accurate, Low-Latency Weather Data Assimilation via Flow Matching
- Title(参考訳): FlowDA:フローマッチングによる高精度・低レイテンシ気象データ同化
- Authors: Ran Cheng, Lailai Zhu,
- Abstract要約: FlowDAは、フローマッチングに基づく低遅延気象スケール生成DAフレームワークである。
観測速度を3.9%から0.1%に下げた実験は、FlowDAの優れた性能を示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.337861034978726
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Data assimilation (DA) is a fundamental component of modern weather prediction, yet it remains a major computational bottleneck in machine learning (ML)-based forecasting pipelines due to reliance on traditional variational methods. Recent generative ML-based DA methods offer a promising alternative but typically require many sampling steps and suffer from error accumulation under long-horizon auto-regressive rollouts with cycling assimilation. We propose FlowDA, a low-latency weather-scale generative DA framework based on flow matching. FlowDA conditions on observations through a SetConv-based embedding and fine-tunes the Aurora foundation model to deliver accurate, efficient, and robust analyses. Experiments across observation rates decreasing from $3.9\%$ to $0.1\%$ demonstrate superior performance of FlowDA over strong baselines with similar tunable-parameter size. FlowDA further shows robustness to observational noise and stable performance in long-horizon auto-regressive cycling DA. Overall, FlowDA points to an efficient and scalable direction for data-driven DA.
- Abstract(参考訳): データ同化(DA)は、現代の天気予報の基本的な構成要素であるが、従来の変動法に依存するため、機械学習(ML)ベースの予測パイプラインにおいて、依然として大きな計算ボトルネックとなっている。
近年のMLに基づくDA法は,多くのサンプリングステップが必要であり,サイクル同化を伴う長期自己回帰ロールアウトの際のエラー蓄積に悩まされている。
本稿では,フローマッチングに基づく低レイテンシ気象スケール生成DAフレームワークであるFlowDAを提案する。
SetConvベースの埋め込みによる観測のフローDA条件と、Auroraファンデーションモデルによる精密で効率的で堅牢な分析の微調整。
観測速度を3.9\%から0.1\%に下げる実験は、同じ調整可能なパラメータサイズを持つ強いベースラインよりも、FlowDAの優れた性能を示す。
FlowDAはさらに、長距離自己回帰サイクリングDAにおいて、観測ノイズに対する堅牢性と安定した性能を示す。
全体として、FlowDAはデータ駆動型DAの効率的でスケーラブルな方向性を示している。
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