Методологические вопросы использования рандомизированного машинного обучения для прогнозирования динамики термокарстовых озер Арктики

• Published in: Bulletin of the South Ural State University. Ser. Computer Technologies, Automatic Control & Radioelectronics
• Main Authors: Попков, Ю.С., Волкович, З., Мельников, А.В., Полищук, Ю.М., Popkov, Yu.S., Volkovich, Z., Melnikov, A.V., Polishchuk, Yu.M.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: unknown
• Published: Издательский центр ЮУрГУ 2019
• Subjects: УДК 551.34:551.58; машинное обучение; энтропийно-рандомизированный подход; рандомизированная модель; прогнозирование; пространственно-временная динамика; вечная мерзлота; термокарстовые озера; спутниковые снимки; реанализ метеоданных; климатические изменения; глобальное потепление; machine learning; entropy-randomized approach; randomized model; forecasting; spatio-temporal dynamics; permafrost; thermokarst lakes; satellite images; meteorological data reanalysis; climate change; global warming; Arctic; Climate change; Global warming; khanty; Thermokarst; термокарст*
• Online Access: http://dspace.susu.ru/xmlui/handle/0001.74/40589; https://doi.org/10.14529/ctcr190401

Попков Юрий Соломонович, д-р техн. наук, главный научный сотрудник, Институт системного анализа ФИЦ ИУ РАН, г. Москва; [e-mail]. Волкович Зеев, д-р физ.-мат. наук, профессор, Колледж ОРТ им. Брауде, г. Кармиэль, Израиль; [e-mail]. Мельников Андрей Витальевич, д-р техн. наук, директор, Югорский НИИ информационных технологий, г. Ханты-Мансийск; [e-mail]. Полищук Юрий Михайлович, д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник, Югорский НИИ информационных технологий, г. Ханты-Мансийск; [e-mail]. Yu.S. Popkov1, [e-mail], Z. Volkovich2, [e-mail], A.V. Melnikov3, [e-mail], Yu.M. Polishchuk3, [e-mail] 11nstitute of System Analysis, Federal Research Center “Information and Control”, Moscow, Russian Federation, 2 ORT Braude College, Karmiel, Israel, 3 Ugra Research Institute of Information Technologies, Khanty-Mansiysk, Russian Federation. Проведен анализ состояния проблем моделирования пространственно-временной динамики озерных полей в условиях современных климатических изменений. Показано, что аналитические методы, используемые при изучении динамики термокарстовых процессов в отдельных озерах, не подходят для изучения пространственно-временных изменений полей термокарстовых озер. Предложенный метод гео-имитационного моделирования для изучения динамики полей термокарстовых озер не обеспечивает достаточной точности прогнозирования. Рассмотрены проблемы применения нового подхода к прогнозированию пространственно- временной динамики полей в условиях современных климатических изменений на основе методов и алгоритмов энтропийно-рандомизированного машинного обучения. Экспериментальные результаты удаленных исследований динамики полей термокарстовых озер в арктической зоне вечной мерзлоты Западной Сибири были получены с использованием спутниковых снимков за период в несколько десятилетий, начиная с 1973 года. Климатические данные за тот же период были получены путем реанализа на основе хорошо известных систем ERA-40, ...