MATHIAS FRIDAHL气候科学与政策研究中心Linking大学Linköping,瑞典Mathias.fridahl@liu.se
研发问题:• 预测线路故障、负荷削减和野火发电运行 AI 的作用:• 使用 AI/ML 进行决策支持 为什么重要:• 开发 ML 管道来替代计算成本高昂的应急分析 • 添加存储作为附加变量以增强弹性
1英国生态与水文学中心,麦克林大楼,本森巷,沃灵福德·奥克斯(Wallingford ox10 8bb) 6 Centerd'étudedelaForêt(CEF)和Départementde Biologie,de SherbrookeUniversitédeSherbrooke,2500 Boulevard del'ionsitité,Sherbrooke,Sherbrooke,Sherbrooke,加拿大Québec,加拿大J1K 2R1 7自然资源加拿大,加拿大自然资源,加拿大,加拿大森林中心,26 Atlantic Forest Center,26 University drime Québec AI Institute, Montréal, Québec, Canada H3A 0E9 9 Federal University of Amazonas, Manaus, 69080 – 900, Brazil 10 The Alan Turing Institute, 96 Euston Road, London NW1 2DB, UK 11 Naturalis Biodiversity Centre, Darwinweg 2, 2333 CR Leiden, The Netherlands 12 Insectarium de Montreal, 4581 Sherbrooke Rue E, Montreal, Québec, Canada H1X 2B2 13 Centre d ' étude de la forêt, Département des sciences du bois et de la forêt, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval, Québec, Canada G1V 0A6 14 Vermont Centre for Ecostudies, 20 Palmer Court, White River Junction, VT 05001,美国15 Ecole Polytechnique,Federale de Lausanne,车站21,1015 Lausanne,瑞士16 Faunabit,Strijkviertel 26 Achter,3454 PM DE MEERN,荷兰De Meern,荷兰17计算机科学学院17,麦克吉尔大学,麦克吉尔大学
1巴塞罗那超级计算中心,PlaçaD'EusebiGüell,1-3,08034,巴塞罗那,西班牙2德国气候计算中心,Bundestraße45a,20146年,汉堡,德国3 Max Planck Institute,Hofgartenstr。8, 80539 Munich, Germany 4 Institut Pierre-Simon Laplace, 11 Bd d'Alembert, 78280 Guyancourt, France 5 Euro-Mediterranean Center on Climate Change, Via della Libertà, 12, 30121 Venice, Italy 6 Swedish Meteorological and Hydrological Institute, 601 76 Norrköping, Sweden 7 Norwegian Research Centre, Nygårdsgaten 112, 5008 Bergen, Norway 8 National Centre for Atmospheric Science, Fairbairn House, 71–75 Clarendon Rd, Woodhouse, Leeds LS2 9PH, United Kingdom 9 Royal Netherlands Meteorological Institute, Utrechtseweg 297, 3731 GA De Bilt, the Netherlands 10 European Center for Advanced Research and Training in Scientific Computing, 42 av。Gaspard Coriolis,31100法国图卢兹,法国1111气象官,菲茨罗伊路,埃克塞特,德文郡,德文郡,EX1 3PB,英国12个国家海洋与大气管理局,康德斯大街1401号,西北1401号,5128室,华盛顿室,华盛顿特区20230,美国13号高级梅多斯环境机构,霍尔特·霍尔特·霍尔,普林多特,普林多特·普林多特, 08544-1003,美国14加泰罗尼亚研究与高级研究机构,PasseigLluís公司23,08010西班牙巴塞罗那
Cyclonic Ross Gyre(RG)占据了南大洋的西南太平洋地区(图1A)。水文数据(Gouretski,1999),卫星高度测定(Dotto等,2018)和建模(Rickard等,2010)的证据表明,RG在海面以下3,000 m以上,延伸了约20 sv,运输于约20 sv,占据了约20 sv的运输,占主导地位的大型热热结构。水平RG范围受到南部的大陆架断裂和北部和西部的太平洋 - 北极山脊(PAR)的限制(图1A)。RG的向南流动的东部肢体受地形的强烈约束(Patmore等,2019),其位置更可变(Dotto等,2018; Sokolov&Rintoul,2009)。东部RG肢体和邻近的南极圆极电流(ACC),向Amundsen Sea(AS)架子供应温暖的圆形深水(CDW)(Jenkins等,2016; Nakayama等,2018),在到达冰架腔时,它可以快速融化。这种海洋驱动熔化的增加会导致附近的Amundsen-Bellingshausen海洋中的冰盖变薄(Depoorter等,2013; Jenkins等,2016)。
基于监视数据的历史匹配将使不确定性减少,从而改善了工业规模的碳存储操作中的含水层管理。在传统的基于模型的数据同化中,对地理位置参数进行了修改,以在流量模拟结果和观察结果之间进行强制一致。在数据空间反转(DSI)中,历史匹配量的关注量,例如后压力和饱和磁场,以观察为条件,而无需构造后几何模型而直接推断出来。这是使用一组(1000)先前的仿真结果,数据参数化和贝叶斯设置后的后取样来有效完成的。在这项研究中,我们(在DSI中)开发和实施了基于深度学习的参数化,以在一组时间步长下代表时空压力和CO 2饱和场。新的参数化使用对抗性自动编码器(AAE)来减小尺寸和卷积长的短期内存(ConvlstM)网络来表示压力和饱和场的空间分布和时间演化。此参数化在DSI框架中使用多个数据同化(ESMDA)的集合更加顺畅,以实现后验预测。一个现实的3D系统,其特征是从一系列地质场景中提取的先前地质实现。引入了局部网格完善过程,以估计历史匹配公式中出现的误差协方差项。使用新的DSI框架为多个合成真实模型提供了各种数量的广泛历史匹配结果。在所有情况下,都达到了后压力和饱和场的大幅度不确定性。该框架还用于有效地为一系列误差协方差规范提供后验预测。使用传统的基于模型的方法,这种评估将非常昂贵。
我们提出了用于地质碳存储(GCS)的不确定性数字双胞胎(DT),能够处理多模式的延时数据并控制CO 2注射率以减轻储层破裂风险。在GCS中,DT代表地下系统的虚拟复制品,这些系统结合了实时数据和先进的生成人工智能(Genai)技术,包括通过基于模拟的推理和顺序贝叶斯推断进行的neu-ral后部密度估计。这些方法可以有效地监视和控制CO 2存储项目,以应对地下复杂性,操作优化和降低风险等挑战。通过整合各种监测数据,例如地球物理井观测和成像地震,DT可以弥合看似不同的领域(如地球物理学和储层工程)之间的差距。此外,Genai的最新进展还促进了DT的原则不确定性定量。通过递归训练和推断,DT利用了模拟的当前样品,例如CO 2饱和度,与相应的地球物理场观测值配对以训练其神经网络,并在接收新的场数据时启用后取样。但是,它缺乏决策和控制能力,这对于完整的DT功能是必需的。本研究旨在证明DT如何为决策过程提供信息,以防止在CO 2存储操作期间瓶盖岩石断裂等风险。
1 I.R.C.C.S.-G.B. Bietti基金会,意大利罗马00198; domenico.schiano@fondazionebietti.it(D.S.-L。); irene.albicca@fondazionebietti.it(i.a. ); laura.conto@fondazionebietti.it(l.c。) 2 Biolab SRL,实验室Di Genetica E Genomica Molecolare,Largo Degli Aranci,9,63100 Ascoli Piceno,意大利; federico.gabrielli@laboratoriobiolab.it(F.G.); cinzia.alfonsi@laboratoriobiolab.it(C.A。 ); fabio.dipietro@laboratoriobiolab.it(F.D.P. ); ngs@laboratoriobiolab.it(F.T.P。) 3塞维利亚大学塞维利亚大学光学区域的物理系,西班牙塞维利亚41004; antbalsan@alum.us.es(A.B.-S。)4眼科系,ClínicaNovovisióN,30008 Murcia,西班牙穆尔西亚5号5号马拉加地区医院,医院民用广场,西班牙马拉加29009; Carlosrochadelossada5@gmail.com 6 Ophthalmology Argierge Seville University of Seville,41009 Seville,西班牙塞维利亚7 Siena交叉链接中心,意大利锡耶纳53100; cgmazzotta@libero.it 8 Eye Clinic,Cagliari大学外科科学系,意大利Cagliari 09121; Giuseppe.giannaccare@gmail.com 9 Dinogmi,热那亚大学和IRCCS San Martino Polyclinic医院,意大利16132年; oculistabonzano@gmail.com 10 Ochthalmology部门,里加·斯特拉德斯大学(Riga Stradins University),LV-1007 Riga,拉脱维亚11 Eyemetagenomics Ltd.,71-75,Shelton Street,Covent Garden,London WC2H 9JQ,UK,英国伦敦WC2H 9JQ,英国 *通信:info.borroni@gmail.com;电话。 : +39-33877125191 I.R.C.C.S.-G.B.Bietti基金会,意大利罗马00198; domenico.schiano@fondazionebietti.it(D.S.-L。); irene.albicca@fondazionebietti.it(i.a. ); laura.conto@fondazionebietti.it(l.c。) 2 Biolab SRL,实验室Di Genetica E Genomica Molecolare,Largo Degli Aranci,9,63100 Ascoli Piceno,意大利; federico.gabrielli@laboratoriobiolab.it(F.G.); cinzia.alfonsi@laboratoriobiolab.it(C.A。 ); fabio.dipietro@laboratoriobiolab.it(F.D.P. ); ngs@laboratoriobiolab.it(F.T.P。) 3塞维利亚大学塞维利亚大学光学区域的物理系,西班牙塞维利亚41004; antbalsan@alum.us.es(A.B.-S。)4眼科系,ClínicaNovovisióN,30008 Murcia,西班牙穆尔西亚5号5号马拉加地区医院,医院民用广场,西班牙马拉加29009; Carlosrochadelossada5@gmail.com 6 Ophthalmology Argierge Seville University of Seville,41009 Seville,西班牙塞维利亚7 Siena交叉链接中心,意大利锡耶纳53100; cgmazzotta@libero.it 8 Eye Clinic,Cagliari大学外科科学系,意大利Cagliari 09121; Giuseppe.giannaccare@gmail.com 9 Dinogmi,热那亚大学和IRCCS San Martino Polyclinic医院,意大利16132年; oculistabonzano@gmail.com 10 Ochthalmology部门,里加·斯特拉德斯大学(Riga Stradins University),LV-1007 Riga,拉脱维亚11 Eyemetagenomics Ltd.,71-75,Shelton Street,Covent Garden,London WC2H 9JQ,UK,英国伦敦WC2H 9JQ,英国 *通信:info.borroni@gmail.com;电话。 : +39-3387712519Bietti基金会,意大利罗马00198; domenico.schiano@fondazionebietti.it(D.S.-L。); irene.albicca@fondazionebietti.it(i.a.); laura.conto@fondazionebietti.it(l.c。)2 Biolab SRL,实验室Di Genetica E Genomica Molecolare,Largo Degli Aranci,9,63100 Ascoli Piceno,意大利; federico.gabrielli@laboratoriobiolab.it(F.G.); cinzia.alfonsi@laboratoriobiolab.it(C.A。); fabio.dipietro@laboratoriobiolab.it(F.D.P.); ngs@laboratoriobiolab.it(F.T.P。)3塞维利亚大学塞维利亚大学光学区域的物理系,西班牙塞维利亚41004; antbalsan@alum.us.es(A.B.-S。)4眼科系,ClínicaNovovisióN,30008 Murcia,西班牙穆尔西亚5号5号马拉加地区医院,医院民用广场,西班牙马拉加29009; Carlosrochadelossada5@gmail.com 6 Ophthalmology Argierge Seville University of Seville,41009 Seville,西班牙塞维利亚7 Siena交叉链接中心,意大利锡耶纳53100; cgmazzotta@libero.it 8 Eye Clinic,Cagliari大学外科科学系,意大利Cagliari 09121; Giuseppe.giannaccare@gmail.com 9 Dinogmi,热那亚大学和IRCCS San Martino Polyclinic医院,意大利16132年; oculistabonzano@gmail.com 10 Ochthalmology部门,里加·斯特拉德斯大学(Riga Stradins University),LV-1007 Riga,拉脱维亚11 Eyemetagenomics Ltd.,71-75,Shelton Street,Covent Garden,London WC2H 9JQ,UK,英国伦敦WC2H 9JQ,英国 *通信:info.borroni@gmail.com;电话。: +39-3387712519