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龍圖騰網(wǎng)恭喜南京信息工程大學(xué)申請(qǐng)的專利基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流依賴背景場(chǎng)誤差協(xié)方差動(dòng)態(tài)調(diào)整方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119782722B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510297950.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F18/15；該發(fā)明授權(quán)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流依賴背景場(chǎng)誤差協(xié)方差動(dòng)態(tài)調(diào)整方法是由孟德明;陳耀登;王元兵;李昕設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-03-13向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流依賴背景場(chǎng)誤差協(xié)方差動(dòng)態(tài)調(diào)整方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流依賴背景場(chǎng)誤差協(xié)方差動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，通過將背景場(chǎng)關(guān)鍵變量經(jīng)由機(jī)器學(xué)習(xí)模型映射至集合離散度，從而量化背景場(chǎng)不確定度，并在此基礎(chǔ)上對(duì)原有靜態(tài)誤差協(xié)方差進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。本發(fā)明能夠靈活反映不同天氣背景條件下的流依賴誤差特征，即使在無需集合預(yù)報(bào)的情況下，也能有效捕捉高維、非線性及各向異性的誤差分布特征。本發(fā)明在同化系統(tǒng)的背景場(chǎng)優(yōu)化、背景場(chǎng)誤差協(xié)方差矩陣的動(dòng)態(tài)調(diào)整以及流依賴性誤差分析等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值，適用于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域。

本發(fā)明授權(quán)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流依賴背景場(chǎng)誤差協(xié)方差動(dòng)態(tài)調(diào)整方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流依賴背景場(chǎng)誤差協(xié)方差動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟：S100、利用集合擾動(dòng)方法對(duì)控制試驗(yàn)的背景場(chǎng)進(jìn)行擾動(dòng)，生成多個(gè)初始成員，并通過數(shù)值模式積分得到集合成員的預(yù)報(bào)場(chǎng)；S200、基于所述預(yù)報(bào)場(chǎng)計(jì)算目標(biāo)時(shí)刻的集合離散度，量化背景場(chǎng)的不確定度；S300、從控制試驗(yàn)的背景場(chǎng)中提取氣象要素作為輸入特征，通過訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型建立所述輸入特征與集合離散度之間的非線性映射關(guān)系，預(yù)測(cè)背景場(chǎng)不確定度；從控制試驗(yàn)的背景場(chǎng)中提取的氣象要素，至少包括風(fēng)速、溫度、氣壓、濕度及水凝物變量，將這些從控制試驗(yàn)的背景場(chǎng)中提取氣象要素作為輸入特征X，表示為：X＝[u,v,t,p,q,Qc,Qr,Qi,Qs,Qg]；其中，u、v為風(fēng)速分量，t為溫度，p為氣壓，q為濕度，Qc、Qr、Qi、Qs和Qg分別為水凝物變量中的云水、雨水、冰晶、雪和霰；S400、對(duì)預(yù)測(cè)的不確定度進(jìn)行歸一化處理；S500、基于歸一化后的不確定度值，動(dòng)態(tài)調(diào)整靜態(tài)背景場(chǎng)誤差協(xié)方差矩陣，生成流依賴的誤差協(xié)方差矩陣；具體方法為：將歸一化后的不確定度作為權(quán)重指數(shù)引入背景場(chǎng)誤差協(xié)方差矩陣的計(jì)算中，其中在三維空間的每個(gè)點(diǎn)上具有獨(dú)立取值，從而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)協(xié)方差的空間分布，使其具備流依賴性，調(diào)整公式表示為：B′＝W-1BW-1；其中，B′為調(diào)整后的背景場(chǎng)誤差協(xié)方差矩陣，B為原始背景場(chǎng)誤差協(xié)方差矩陣，內(nèi)積W為動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重矩陣；動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重矩陣W的計(jì)算公式為： 其中，α為調(diào)節(jié)參數(shù)，控制W隨不確定度的增長(zhǎng)速率；S600、將調(diào)整后的背景場(chǎng)誤差協(xié)方差矩陣、模式背景場(chǎng)及觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入同化系統(tǒng)，求解分析場(chǎng)；S700、利用所述分析場(chǎng)進(jìn)行確定性預(yù)報(bào)，并將預(yù)報(bào)結(jié)果作為下一周期的背景場(chǎng)輸入同化循環(huán)中，進(jìn)行背景誤差協(xié)方差的持續(xù)實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整。

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