计算机科学 > 计算工程、金融与科学
[提交于 2025年6月27日
(v1)
,最后修订 2025年7月17日 (此版本, v2)]
标题: 基于共振计算的异常波浪无模型预测
标题: Model-free Forecasting of Rogue Waves using Reservoir Computing
摘要: 最近的研究表明,储备计算能够模拟各种混沌动力系统,但其在哈密顿系统中的应用仍相对未被探索。 本文研究了储备计算在从非线性薛定谔方程中捕捉异常波动力学的有效性,这是一个具有调制不稳定的挑战性哈密顿系统。 无模型的方法从五个不稳定模式的呼吸子模拟中学习。 一个适当调整的并行回声状态网络可以预测来自两个不同测试数据集的动力学。 第一组是训练数据的延续,而第二组涉及高阶呼吸子。 对一步预测能力的调查显示出测试数据与模型之间显著的一致性。 此外,我们展示了训练后的储备可以在面对未见过的动力学时,相对长时间地预测异常波的传播。 最后,我们介绍了一种显著提高储备计算在自主模式下预测性能的方法,增强了其长期预测能力。 这些结果推进了储备计算在时空哈密顿系统中的应用,并强调了在设计训练数据时相空间覆盖的重要性。
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