Matematički metod za procenu spektralne gustine postavljen za otključavanje misterija okeana

Matematički metod za procenu spektralne gustine postavljen za otključavanje misterija okeana

Istraživači na Univerzitetu Zapadne Australije ARC istraživačko središte industrijske transformacije za transformaciju energetske infrastrukture putem digitalnog inženjeringa (TIDE) napravili su značajan matematički napredak koji bi mogao pomoći u transformaciji istraživanja i tehnologije okeana.

Naučni saradnik dr. Lachlan Astfalck, sa UVA škole za fiziku, matematiku i računarstvo, i njegov tim su razvili novu metodu za procenu spektralne gustine, baveći se dugotrajnim pristrasnostima i otvarajući put preciznijim okeanografskim studijama.

Studija je objavljena u časopisu Biometrika, poznatom po svom naglasku na originalnim metodološkim i teorijskim doprinosima direktne ili potencijalne vrednosti u aplikacijama.

„Razumevanje okeana je ključno za brojna polja, uključujući inžinjering na moru, procenu klime i modeliranje, obnovljive tehnologije, odbranu i transport“, rekao je dr Astfalk.

„Naša nova metoda omogućava istraživačima i profesionalcima iz industrije da unaprede okeanske tehnologije sa većim samopouzdanjem i preciznošću.

Procena spektralne gustine je matematička tehnika koja se koristi za merenje energetskog doprinosa oscilatornih signala, kao što su talasi i struje, identifikacijom koje frekvencije nose najviše energije.

„Tradicionalno, Velch-ov procenjivač je bio glavni metod za ovu analizu zbog svoje lakoće upotrebe i široko rasprostranjenog citiranja, međutim ovaj metod ima inherentni rizik od pristrasnosti, što može da iskrivi očekivane procene zasnovane na pretpostavci modela, što je često problem. zanemareno“, rekao je dr Astfalk.

Tim TIDE je razvio debiased Velch estimator, koji koristi neparametarsko statističko učenje da ukloni ove pristrasnosti.

„Naš metod poboljšava tačnost i pouzdanost spektralnih proračuna bez potrebe za specifičnim pretpostavkama o obliku ili distribuciji podataka, što je posebno korisno kada se radi sa složenim podacima koji ne prate poznate analitičke obrasce, kao što su unutrašnje plime i oseke u regionima okeanskog pojasa“, Dr Astfalck je rekao.

Novi metod je nedavno primenjen u TIDE istraživačkom projektu od strane višeg predavača na UVA-inoj školi za podiplomske studije okeana i saradnika na TIDE-u, dr Meta Rejsona, kako bi se sagledali složeni nelinearni okeanski procesi.

„Okean je teško izmeriti i razumeti, a posao koji obavljamo se svodi na otkrivanje nekih od tih misterija“, rekao je dr Rejson.

„Nova metoda znači da možemo bolje razumeti okeanske procese, klimatske modele, okeanske struje i transport sedimenata, što nas približava razvoju sledeće generacije numeričkih modela okeana.“