首页> 外文OA文献 >Multi-core hybrid architectures applied to forest fire spread prediction
【2h】

Multi-core hybrid architectures applied to forest fire spread prediction

机译:多核混合架构应用于森林火灾蔓延预测

代理获取
本网站仅为用户提供外文OA文献查询和代理获取服务,本网站没有原文。下单后我们将采用程序或人工为您竭诚获取高质量的原文,但由于OA文献来源多样且变更频繁,仍可能出现获取不到、文献不完整或与标题不符等情况,如果获取不到我们将提供退款服务。请知悉。

摘要

Els incendis forestals són un tipus de desastre natural que representa un gran repte per a la societat a causa dels seus elevats costos econòmics i humans. Amb l'objectiu d'evitar els costos derivats d'aquest desastre natural i millorar l'extinció dels mateixos, els simuladors de propagació d'incendis es poden utilitzar per intentar anticipar el comportament de l'incendi i ajudar a aconseguir una extinció de l'incendi més eficient i segura. Quan es propociona una predicció de la propagació d'un incendi forestal existeixen dos elements claus: la precisió i el temps necessari per computar la predicció. Sota el context de la simulació de desastres naturals, és ben conegut que part de l'error de la predicció estàsubjecta a la incertesa en les dades d'entrada utilitzades pel simulador. Per aquesta raó, la comunitat científica ha creat diferents mètodes de calibratge per reduir la incertesa de les dades d'entrada i així millorar l'error de la predicció. En aquest treball s'utilitza una metodologia de predicció basada en dues etapes que ha estat provada en treballs previs amb bons resultats. Aquest mètode de calibratge implica una necessitat considerable de recursos computacionals i eleva el temps de còmput a causa de l'ús d'un Algorisme Genètic com a mètode de cerca de les millors dades d'entrada del simulador. S'ha de tenir en compte les restriccions de temps sota les quals treballa un sistema de predicció d'incendis. Es necessari mantenir un equilibri adequat entre precisió i temps de còmput utilitzat per poder proporcionar una bona predicció a temps. Per poder utilitzar la tècnica de calibratge esmentat, s'ha de solucionar el problema que representa que algunes solucions siguin inviables ja que impliquen temps d'execució molt llargs, fet que pot impedir que es pugui donar resposta a temps en un suposat context operacional. La present Tesi Doctoral utilitza les arquitectures multi-core amb l'objectiu d'accelerar el mètode de predicció basat en dues etapes per poder proporcionar una predicció sota temps de lliurament que es donarien en un context real. Per aquesta raó, es defineix una política d'assignació de nuclis basada en el temps disponible d'execució. Aquesta política d'assignació assignaràun nombre determinat de recursos a una determinada simulació prèviament a ser executada. La política d'assignació es basa en arbres de decisió creats amb els paràmetres de simulació utilitzats. No obstant això, es pro¬posen dos mètodes per a aquells casos on l'Algorisme Genètic tendeix a crear individus el temps d'execució dels quals provoquen que sigui impossible acabar el calibratge a temps: ReTAC i SoftTAC. La proposta ReTAC utilitza la resolució de les simulacions per solucionar el problema. En concret, ReTAC tracta de trobar la mínima reducció de la resolució que permeti que aquelles simulacions que són massa llargues puguin ser executades mantenint la precisió sota control. D'altra banda, SoftTAC utilitza poblacions de grandària dinàmica. Es a dir, els individus no es maten en arribar al límit de temps d'execució assignat a una generació de l'AG, sino que es permet l'execució simultanea d'individus de diferents generacions de l'algorisme genètic. Totes les estratègies de predicció proposades han estat provades amb casos reals obtenint resultats satisfactoris en termes de precisió i de temps de còmput utilitzat.
机译:森林火灾是一种自然灾害,由于其高昂的经济和人力成本,对社会构成了巨大挑战。为了避免这种自然灾害的代价并改善其灭绝,可以使用火灾传播模拟器来尝试预测火灾的行为并帮助实现火灾的灭绝。消防更高效,更安全。提出森林火灾蔓延的预测时,有两个关键要素:计算预测所需的准确性和时间。在自然灾害模拟的背景下,众所周知,部分预测误差会受到模拟器使用的输入数据的不确定性的影响。因此,科学界已经创建了不同的校准方法,以减少输入数据的不确定性,从而提高预测误差。这项工作使用了两阶段预测方法,该方法已在先前的工作中进行了测试,并取得了良好的效果。由于使用遗传算法作为从模拟器中搜索最佳输入数据的方法,因此该校准方法涉及大量的计算资源需求,并增加了计算时间。必须考虑火灾预测系统工作的时间限制。为了提供良好的时间预测,有必要在精度和使用的计算时间之间保持适当的平衡。为了能够使用前述的校准技术,必须解决一些解决方案不可行的问题,因为它们涉及非常长的执行时间,这可以防止在假定的操作环境下的时间响应。本博士论文使用多核体系结构,旨在基于两个阶段加速预测方法,以便能够在实际情况下的交付时间下提供预测。因此,将基于可用的执行时间创建内核分配策略。该分配策略将在运行之前为给定的模拟分配一定数量的资源。分配策略基于使用所使用的仿真参数创建的决策树。但是,针对那些遗传算法倾向于创建执行时间使其无法及时完成校准的个体的情况,提出了两种方法:ReTAC和SoftTAC。 ReTAC建议使用模拟的分辨率来解决问题。具体地说,ReTAC寻求找到最小的分辨率降低,以使那些太长的仿真无法执行,同时又保持了控制的准确性。另一方面,SoftTAC使用动态大小的总体。也就是说,当个体达到分配给一代GA的执行时间时,他们并不会被杀死,而是允许同时执行遗传算法中不同世代的个体。所有建议的预测策略均已通过实际案例进行了测试,这些案例在准确性和计算时间方面均获得了令人满意的结果。

著录项

  • 作者

    Artés Vivancos Tomàs;

  • 作者单位
  • 年度 2015
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号