×

一种用于分散数据的快速可调模糊算法。 (英语) Zbl 1452.65036号

摘要:具有线性时间复杂度的模糊算法可以减少在任意维空间扩展域中分散位置观测到的小规模数据内容。该方法通过形成输入数据的高斯插值,然后将插值与格林函数的多分辨率高斯近似卷积为微分算子,微分算子的谱可以根据具体问题进行调整。与传统模糊算法(新算法将其推广到非均匀网格位置测量的数据)一样,应用包括空间尺度的去模糊和分离。一个示例说明了一种可能的应用,即启用重要采样方法来同化地球物理观测数据,这些观测数据通常分散在空间域中,因为模糊观测可以使粒子滤波器在大尺度的状态估计中更加有效。另一个例子是,受海洋涡旋等具有强烈空间尺度分离的动力学数据分析的启发,使用该算法将分散的海洋浮标测量值分解为大规模和小型分量。

MSC公司:

65日第15天 函数逼近算法
68单位10 图像处理的计算方法
65日第10天 数值平滑、曲线拟合
62M20型 随机过程推断和预测
93E11号机组 随机控制理论中的滤波
60G35型 信号检测和滤波(随机过程方面)
94甲12 信号理论(表征、重建、滤波等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] J.Anderson、T.Hoar、K.Raeder、H.Liu、N.Collins、R.Torn和A.Avellano,《数据同化研究试验床:社区设施》,美国气象学会,90(2009),第1283-1296页。
[2] J.L.Anderson,集合滤波的局部最小二乘框架,Mon。我们。修订版,131(2003),第634-642页。
[3] G.Beylkin和L.Monzoín,重温指数和近似,《应用计算-哈蒙A》,28(2010),第131-149页·Zbl 1189.65035号
[4] B.Fornberg和N.Flyer,《径向基函数及其在地球科学中的应用入门》,SIAM,费城,2015年·Zbl 1358.86001号
[5] B.Fornberg和J.Zuev,RBF插值中的龙格现象和空间可变形状参数,计算。数学。申请。,54(2007年),第379-398页·Zbl 1128.41001号
[6] L.Greengard和J.Streach,《快速高斯变换》,SIAM J.Sci。统计师。计算。,12(1991年),第79-94页·Zbl 0721.65089号
[7] R.A.Horn和C.R.Johnson,矩阵分析,剑桥大学出版社,剑桥,1990年·Zbl 0704.15002号
[8] F.Judt,《通过全球允许对流模式模拟深入了解大气可预测性》,J.Atmos。科学。,75(2018),第1477-1497页。
[9] F.Lindgren、H.Rue和J.Lindstro­m,《高斯场和高斯-马尔可夫随机场之间的显式联系:随机偏微分方程方法》,J Roy Stat Soc B,73(2011),第423-498页·Zbl 1274.62360号
[10] E.N.Lorenz,《具有多种运动尺度的水流的可预测性》,Tellus,21(1969),第289-307页。
[11] W.B.March、B.Xiao和G.Biros,Askit:高维近似骨架化核依赖树码,SIAM J.Sci。计算。,37(2015),第A1089-A1110页·Zbl 1320.65196号
[12] W.McLean,t-(β)的指数和近似,《当代计算数学——庆祝伊恩·斯隆80岁生日》,纽约斯普林格出版社,2018年,第911-930页·Zbl 1405.65022号
[13] V.I.Morariu、B.V.Srinivasan、V.C.Raykar、R.Duraiswami和L.S.Davis,《快速高斯求和的自动在线调谐》,《神经信息处理系统进展》,Curran Associates Inc.,2009年,第1113-1120页。
[14] G.Robinson、I.Grooms和W.Kleiber,《通过平滑观测改善粒子滤波性能》,蒙大拿州。我们。版本146(2018),第2433-2446页。
[15] D.Roemmich和J.Gilson,来自argo项目的2004-2008年全球海洋温度、盐度和立体高度的平均和年周期,海洋学进展,82(2009),第81-100页。
[16] D.Roemmich、G.C.Johnson、S.Riser、R.Davis、J.Gilson、W.B.Owens、S.L.Garzoli、C.Schmid和M.Ignaszewski,《argo计划:用剖面浮标观测全球海洋》,海洋学,22(2009),第34-43页。
[17] R.Rotunno和C.Snyder,洛伦兹模型对多尺度流动可预测性的推广,J.Atmos。科学。,65(2008),第1063-1076页。
[18] H.Rue和L.Held,《高斯马尔可夫随机场:理论和应用》,CRC出版社,2005年·邮编1093.60003
[19] C.S.Schwartz、G.S.Romine、R.A.Sobash、K.R.Fossell和M.L.Weisman,NCAR实验性实时对流允许集合预报系统,天气预报。,30(2015),第1645-1654页。
[20] C.S.Schwartz、G.S.Romine、R.A.Sobash、K.R.Fossell和M.L.Weisman,NCAR的实时对流允许集成项目,《美国气象学会学报》,100(2019),第321-343页。
[21] C.Snyder、T.Bengtsson、P.Bickel和J.Anderson,《高维粒子滤波的障碍》,孟买。我们。第136版(2008年),第4629-4640页。
[22] C.Snyder、T.Bengtsson和M.Morzfeld,使用最优方案的粒子滤波器的性能界限,Mon。我们。版本143(2015),第4750-4761页。
[23] C.Wortham和C.Wunsch,《海洋可变性的多维光谱描述》,《物理海洋学杂志》,44(2014),第944-966页。
[24] C.Yang、R.Duraiswami、N.A.Gumerov和L.Davis,《改进的快速高斯变换和有效的核密度估计》,IEEE,2003年,第464页。
[25] R.Yokota,L.A.Barba,和M.G.Knepley,Petrbf-用高斯函数插值的并行o(n)算法,计算。方法应用。机械。工程,199(2010),第1793-1804页·Zbl 1231.65026号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。