您的位置: 专家智库 > >

国家自然科学基金(40975063)

作品数:5 被引量:14H指数:2
相关作者:郑琴方昌銮沙建新吴文华廖洪林更多>>
相关机构:解放军理工大学南海舰队海洋水文气象中心中国科学院大气物理研究所更多>>
发文基金:国家自然科学基金更多>>
相关领域:天文地球理学更多>>

文献类型

  • 5篇中文期刊文章

领域

  • 4篇天文地球
  • 2篇理学

主题

  • 3篇同化
  • 3篇资料同化
  • 3篇开关
  • 2篇粒子滤波
  • 2篇滤波
  • 1篇遗传算法
  • 1篇梯度下降
  • 1篇梯度下降法
  • 1篇子群
  • 1篇最大模
  • 1篇误差分析
  • 1篇下降法
  • 1篇显式
  • 1篇显式格式
  • 1篇线性滤波
  • 1篇小生境
  • 1篇小生境技术
  • 1篇粒子群
  • 1篇粒子群优化
  • 1篇集合卡尔曼滤...

机构

  • 4篇解放军理工大...
  • 1篇东南大学
  • 1篇中国科学院大...
  • 1篇南海舰队海洋...

作者

  • 3篇郑琴
  • 1篇史汉生
  • 1篇孙志忠
  • 1篇沙建新
  • 1篇方昌銮
  • 1篇廖洪林
  • 1篇吴文华
  • 1篇巩向武
  • 1篇舒航

传媒

  • 1篇气象学报
  • 1篇江南大学学报...
  • 1篇Advanc...
  • 1篇中国科学:数...
  • 1篇中国科学:地...

年份

  • 1篇2014
  • 2篇2012
  • 1篇2011
  • 1篇2010
5 条 记 录,以下是 1-5
排序方式:
二维非线性Schrdinger方程显式格式的最大模误差分析被引量:1
2010年
本文讨论了数值求解二维非线性Schrdinger方程周期边值问题的DuFort-Frankel格式和蛙跳格式.以解函数的一个广义时间导数作为独立变量,将非线性方程初边值问题改写成一个混合方程组形式,应用我们最新提出的离散能量技巧讨论这两个三层显式格式的收敛性.分析表明,在必要的网格条件下,差分解在最大模意义下二阶收敛.数值算例验证了理论分析结果.
廖洪林孙志忠史汉生
改进的粒子滤波在含“开关”的资料同化中的应用
2012年
针对粒子滤波(PF)应用到含"开关"过程的资料同化时,在采样过程中次优的重要性函数,为了优化采样过程,将粒子群优化算法(PSO)融入PF中(称为PSOPF方法),并将其用于含"开关"过程的资料同化中。为了检验PSOPF的有效性,利用一个含"开关"的偏微分方程作为控制方程,分别从观测算子为线性和非线性、观测误差为高斯型的情形用PF方法和PSOPF方法进行了数值实验。结果显示,在观测误差为高斯噪声时,无论观测算子是线性的还是非线性的,基于PSOPF的同化方法质量明显好于基于PF方法的同化方法。
巩向武郑琴舒航
关键词:粒子滤波粒子群优化资料同化
一种有效求解含有不连续“开关”过程的变分资料同化的遗传算法被引量:5
2012年
随着大气或海洋模式的不断完善,越来越多的物理过程以参数化形式并入到模式中,这一方面使得模式能更加准确的描述大气或海洋的运动,但另一方面也在模式中引入了"开关"形式的非光滑过程,提高了模式的非线性性,最终导致基于传统伴随方法(ADJ)的变分资料同化(VDA)不能有效发挥作用.本文利用遗传算法(GA)的非光滑寻优能力,采用自适应的选择和变异算子以及混合交叉算子,并结合精英保留策略,提出了一种能有效求解含不连续"开关"过程的变分资料同化问题的GA(称为GANEW).为检验GANEW的有效性和可行性,一个描述实际数值天气预报模式中单格线上比湿随时间发展的偏微分方程被用作同化试验中的控制方程,并对基于GANEW的同化结果与基于ADJ的同化结果进行了比较,结果显示:尽管控制方程中的"开关"过程导致代价函数出现严重的跳跃不连续以及多极值点,但由于GANEW的遗传算子的适当配置,加之其不需要代价函数的梯度信息且在最优化搜索过程中可以充分考虑模式初值的物理约束,基于GANEW的变分同化方案在同化效果上明显优于传统伴随方法.此外,研究结果也显示基于GA的同化效果与遗传算子(选择、交叉、变异)选取有直接关系,采用合适的遗传算子可以获得更优的同化结果.最后,本文利用相似度对GANEW相应于观测误差、模式误差及观测密度的敏感性进行了分析,并与传统伴随方法进行了比较,结果显示GANEW在含有不连续的"开关"过程的变分资料同化中对观测误差,模式误差及稀疏观测具有更强的鲁棒性.
郑琴沙建新方昌銮
关键词:变分资料同化遗传算法
非线性滤波在含“开关”过程的资料同化中的应用研究被引量:2
2011年
利用一个描述实际数值天气预报模式中比湿在单格线上随时间发展的偏微分方程作为控制方程,研究分析了非线性滤波方法在含"开关"过程的资料同化中的有效性和可行性。首先在贝叶斯理论框架下,讨论了一般情形的非线性滤波方法,然后对基于粒子滤波(PF)和基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的两种同化方法进行对比,由于EnKF是通过对集合成员的统计分析得到的误差分布的一阶矩和二阶矩来近似真实误差分布的,所以当用高斯分布近似真实误差分布所产生的误差较大时,基于EnKF的同化方法得到的结果也会有较大的误差。最后分别从观测算子为线性和非线性、观测误差为高斯型和非高斯型4种情形进行数值试验,结果显示当观测误差为高斯型时,无论观测算子为线性还是非线性,基于PF和基于EnKF的同化方法都能克服由"开关"过程给资料同化带来的困难,给出满意的同化结果;而当观测误差为非高斯型时,EnKF出现滤波不稳定,产生了非理想的同化结果,但PF方法仍然能够有效地发挥作用,给出满意的同化结果。
郑琴吴文华
关键词:资料同化粒子滤波集合卡尔曼滤波
A Variant Constrained Genetic Algorithm for Solving Conditional Nonlinear Optimal Perturbations被引量:6
2014年
A variant constrained genetic algorithm(VCGA) for effective tracking of conditional nonlinear optimal perturbations(CNOPs) is presented. Compared with traditional constraint handling methods, the treatment of the constraint condition in VCGA is relatively easy to implement. Moreover, it does not require adjustments to indefinite parameters. Using a hybrid crossover operator and the newly developed multi-ply mutation operator, VCGA improves the performance of GAs. To demonstrate the capability of VCGA to catch CNOPS in non-smooth cases, a partial differential equation, which has "onoff" switches in its forcing term, is employed as the nonlinear model. To search global CNOPs of the nonlinear model, numerical experiments using VCGA, the traditional gradient descent algorithm based on the adjoint method(ADJ), and a GA using tournament selection operation and the niching technique(GA-DEB) were performed. The results with various initial reference states showed that, in smooth cases, all three optimization methods are able to catch global CNOPs. Nevertheless, in non-smooth situations, a large proportion of CNOPs captured by the ADJ are local. Compared with ADJ, the performance of GA-DEB shows considerable improvement, but it is far below VCGA. Further, the impacts of population sizes on both VCGA and GA-DEB were investigated. The results were used to estimate the computation time of VCGA and GA-DEB in obtaining CNOPs. The computational costs for VCGA, GA-DEB and ADJ to catch CNOPs of the nonlinear model are also compared.
ZHENG QinSHA JianxinSHU HangLU Xiaoqing
关键词:非线性模型变种小生境技术梯度下降法
共1页<1>
聚类工具0