論文の概要: WindINR: Latent-State INR for Fast Local Wind Query and Correction in Complex Terrain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.09511v1
- Date: Sun, 10 May 2026 12:44:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-12 23:28:50.287981
- Title: WindINR: Latent-State INR for Fast Local Wind Query and Correction in Complex Terrain
- Title(参考訳): WindINR:複雑な地形における高速局所風速探索と補正のための潜在状態INR
- Authors: Yi Xiao, Qilong Jia, Hang Fan, Pascal Fua, Robert Jenssen, Xiaosong Ma, Wei Xue,
- Abstract要約: WindINRは、連続した高分解能局所風速クエリとスパースオブザーバ補正のための潜在状態暗黙的ニューラルネットワーク表現フレームワークである。
WindINRは、静的な地形記述子、低解像度の背景場、および連続的なクエリ座標を高解像度の風状態にマッピングする。
WindINRは、完全なネットワークではなく、コンパクトな潜水状態だけを更新することで、局所的な高分解能風速推定を改善する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 47.92351540935845
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Many downstream decisions in complex terrain require fast wind estimates at a small number of user-specified locations and heights for a given forecast valid time, rather than another dense forecast field on a fixed grid. We present WindINR, a latent-state implicit neural representation framework for continuous high-resolution local wind query and sparse-observation correction. WindINR maps static terrain descriptors, a low-resolution background field, and continuous query coordinates to a high-resolution wind state through a latent-conditioned decoder. To enable rapid inference-time correction, WindINR separates reusable representation learning from sample-specific latent-state correction. During training, a privileged encoder infers a reference latent state from high-resolution supervision, a deployable latent predictor estimates an initial latent state from inference-time inputs alone, and their discrepancies are summarized into a dataset-adaptive Gaussian prior over latent corrections. At inference time, within the WindINR module, network weights remain fixed and only the latent state is updated by minimizing a regularized correction objective using sparse observations and their uncertainty. In controlled OSSEs over the Senja region, including a UAV-aided approach scenario and random-observation robustness tests, WindINR improves local high-resolution wind estimates by updating only a compact latent state rather than the full network. The corrected representation remains continuously queryable at arbitrary coordinates and, in our CPU benchmark, yields about a $2.6\times$ online-correction speedup over full-network fine-tuning, suggesting a practical interface between kilometer-scale background products, sparse local observations, and wind queries in complex terrain.
- Abstract(参考訳): 複雑な地形における下流の多くの決定は、固定格子上の他の密度の強い予測場ではなく、少数のユーザ指定の場所と所要時間の高さでの高速な風速推定を必要とする。
我々は、連続した高分解能局所風速クエリとスパースオブザーバ補正のための潜在状態暗黙的ニューラルネットワーク表現フレームワークWindINRを提案する。
WindINRは静的な地形記述子、低解像度の背景場、連続的なクエリ座標を潜在条件デコーダを介して高解像度の風状態にマッピングする。
高速な推測時間補正を実現するため、WindINRはサンプル固有の潜在状態補正から再利用可能な表現学習を分離する。
トレーニング中、特権エンコーダは、高解像度の監視から参照潜時状態を推測し、デプロイ可能な潜時予測器は、推論時入力のみから初期潜時状態を推定し、それらの差は、潜時修正よりもデータセット適応ガウス事前に要約する。
推定時には、WindINRモジュール内のネットワーク重みは固定され、スパース観測と不確実性を用いて正規化補正目標を最小化することにより、潜時状態のみを更新する。
UAV支援アプローチシナリオとランダム観測ロバストネステストを含むセンジャ地域における制御OSSEにおいて、WindINRは、完全なネットワークではなく、コンパクトな潜水状態のみを更新することで、局所的な高解像度風速推定を改善する。
修正された表現は、任意の座標で連続的にクエリ可能であり、我々のCPUベンチマークでは、フルネットワークの微調整よりも約2.6\times$のオンライン補正スピードアップが得られる。
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