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A Machine Learning Approach to the Prediction of Tidal Currents

机译:一种用于预测潮流的机器学习方法

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摘要

We propose the use of techniques from Machine Learning for theprediction of tidal currents. The classical methodology of harmonicanalysis is widely used in the prediction of tidal currentsand computer algorithms based on the method have been used fordecades for the purpose. The approach determines parameters byminimizing the difference between the raw data and model outputusing the least squares optimization approach. However, althoughthe approach is considered to be state-of-the-art, it possesses severaldrawbacks that can lead to significant prediction errors, especiallyat locations of fast tidal currents and ’noisy’ tidal signal.In general, careful selection of tidal constituents is required in orderto achieve good predictions, and the underlying assumptionof stationarity in time can restrict the applicability of the methodto particular situations. There is a need for principled approacheswhich can handle uncertainty and accommodate noise in the data.In this work, we use Gaussian process, a Bayesian non-parametrictechnique, to predict tidal currents. The overall objective is to takeadvantage of the recent progress in machine learning to constructa robust yet efficient algorithm. The development can specificallybenefit the tidal energy community, aiming to harness energyfrom location of fast tidal currents.
机译:我们建议将机器学习中的技术用于 潮流预测。谐波的经典方法 分析广泛用于潮流预测 基于该方法的计算机算法已用于 数十年为目的。该方法通过以下方式确定参数 最小化原始数据和模型输出之间的差异 使用最小二乘法优化方法。然而,尽管 该方法被认为是最先进的,它具有以下几个方面 可能导致重大预测错误的缺点,尤其是 在潮汐急流和潮汐信号“嘈杂”的位置。 通常,需要仔细选择潮汐成分 实现良好的预测和基本假设 时间的平稳性可能会限制该方法的适用性 针对特定情况。需要有原则的方法 可以处理不确定性并容纳数据中的噪声。 在这项工作中,我们使用高斯过程,即贝叶斯非参数 技术,以预测潮流。总体目标是 机器学习在构建方面的最新进展的优势 强大而高效的算法。开发可以专门 使潮汐能社区受益,旨在利用能源 从快速潮流所在的位置开始。

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