Прогностические модели и международный обмен метеоинформацией

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Прогностические модели и международный обмен метеоинформацией

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 2 [ Alexandross, PavelSky ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 4 [11 Авг 2020 09:05]
Гостей - 0 / Участников - 4

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Прогностические модели и международный обмен метеоинформацией
<< 1 ... 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 ... 36 . 37 . >>
Автор Сообщение
surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 27 Май 2015 11:50


Sadovnik

Если вы в качестве примера имеете ввиду статью, то я уже объяснял, что к нашему случаю она не применима.
Если вот это:

Если, к примеру, у вас 25.4*3=76.2, то у ЭВМ это не всегда так. Вполне может оказаться 76.1999999(9).

то что вы хотели сказать? Что при многократном перемножении этих двух чисел на ЭВМ мы будем получать каждый раз другие результаты? Почему?

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 27 Май 2015 11:56


lelik
Второй например.

Не понял, что именно из этого следует. Независимо от того, сходящаяся функция или нет, если мы будем считать её с одними и теми же входными данными, то и результаты будут одинаковыми.

Да ладно? Как описывали линейной зависимостью аx+b, так и продолжаем)

Под алгоритмом я понимаю не строго формулы, а вообще весь наш путь вычислений. Формулу вы оставили прежней, но взяли дополнительные точки => внесли изменения в расчёты.

У вас на выбор есть несколько типов аппроксимации: линейный, параболический, полином третьей степени, экспонента, степенная функция, логарифмическая функция. Что вы выберете?

Что бы я не выбрал, если я не буду менять тип аппроксимации и всё остальное, результат меняться не будет.

Igor
Участник
Письмо
МО, Домодедово
# Дата: 27 Май 2015 12:13


Кстати, интересная статья есть на Хабре по поводу округления чисел.
Рекуррентное соотношение Мюллера: проблемы с округлением чисел с плавающей точкой

lelik
Участник
Письмо
Ekaterinburg
# Дата: 27 Май 2015 12:15


Так, стоп, давайте сначала)
Какие именно расчеты мы проверяем и с какой целью?

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 27 Май 2015 12:23


Давайте сначала:)

Раз

Два

Берём одну машину. Берём одну программу (алгоритм, способ вычислений). Берём одни входные данные. И начинаем запускать программу несколько раз с этими данными. Результаты будут одинаковы! Если нет, то почему?

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 27 Май 2015 14:41


Например потому, что в одной из составных частей программаного продукта непроинициализирована какая-нибудь переменная. Если не обнулить или не присвоить значение какой-нибудь SUM1, то есть вероятность, что эта переменная будет содержать в себе какой-нибудь мусор, находящийся в ячейке памяти.
Современные компиляторы ругаются, если какая-нибудь переменная непроинициализирована. Так в сишарпе.
Ваще, что за прога, что за модель и т.п. Выше я говорил о верификации.
А фаза, допустим, Луны не учитывается? Может какие данные берутся из Сети... Да причин может быть море!

Sadovnik
Участник
Письмо
# Дата: 28 Май 2015 09:10


kir_vik
есть вероятность, что эта переменная будет содержать в себе какой-нибудь мусор
Да причин может быть море
Вот и я про тоже, причем мусор может содержать не сама переменная, а подмешивать метод некорректно обращающийся к этой переменной.

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 09:33


kir_vik
Sadovnik

Вы уходите от темы, начиная рассматривать исключительные случаи. Непроинициализированные переменные с мусором, некорректный метод - это какая-то недотестированная неправильная программа. Мне кажется, что с неинициализированной переменной программа вообще работать не будет. В любом случае, зачем такие крайности рассматривать? Давайте будем ещё указывать браки в оборудовании, которые проявляются случайным образом, сбои по питанию, космические лучи, пронзающие процессор и память. Зачем все эти дебри?
Ввожу тогда ещё одно ограничение (которое мне казалось очевидным) - у нас корректная программа и исправное оборудование!!

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 09:49


lelik правильно меня попросил вернуться к началу. Посмотрите мою первую ссылку. matrix145 утверждает:

Если запустить GFS раз 10, то каждый новый прогноз будет чуть отличаться от предыдущего, несмотря на абсолютно одинаковые входные данные.

Прошу обратить внимание: входные данные абсолютно одинаковые.
Далее оппонент объясняет это особенностями расчётов в модели. На что я возражаю: если мы используем те же расчёты, в них нет генератора случайных чисел и входные данные не меняются, то результат будет один и тот же, какие бы сложные нелинейные и дифференциальные уравнения мы бы не использовали.

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 09:57


То есть, если бы у нас модель атмосферы считала 2+2, то у неё всегда на выходе был бы один и тот же результат. А вот из-за того, что в реальности она использует сложные нелинейные дифференциальные вычисления, то результаты будут разные. Вот я и не понимаю - почему? Пусть у нас расчёты сложные, но они не меняются!!! Откуда другие результаты возьмутся?

Sadovnik
Участник
Письмо
# Дата: 28 Май 2015 10:23


surok
Если, к примеру, у вас 25.4*3=76.2, то у ЭВМ это не всегда так. Вполне может оказаться 76.1999999(9).

то что вы хотели сказать? Что при многократном перемножении этих двух чисел на ЭВМ мы будем получать каждый раз другие результаты? Почему?


Тогда объясните сами почему казалось бы простой пример на ЭВМ дает нетривиальный для человека результат 76.1999999(9)?

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 10:42


Sadovnik

Не важно, насколько результат странен. Речь идёт о постоянстве результата. Почему результат именно такой - отдельный вопрос. Главное, что результат будет таким всегда (при неизменности расчётов и входных данных). Речь в теме идёт именно об этом.

PS Что касается объяснения странности результата: особенности представления дробных чисел + ограниченность разрядности для представления числа. Но эти особенности и разрядности не меняются от прогона к прогону!

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 28 Май 2015 10:49


Вот именно. Ищите проблему в програме. Побробуйте на другом пк.

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 28 Май 2015 11:00


Объявление и инициализация разные вещи. Может и работать, смотря где.

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 28 Май 2015 11:25


Попробуйте проблему описать на киберфоруме, винграде, хэшкоде, может еще электрониксе. Можете текст проблемы мне дать, я выложу. Но лучше самим, тк проблема лучше известна.

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 11:41


kir_vik

Спасибо за предложение помочь, но вы немного не туда пошли. Вы мои сообщения читаете? Вы хотите про GFS спросить на форумах?

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 28 Май 2015 12:00


Пожалуйста. А вы мои ответы читаете? Не только к вам относится. Спрошу не про жфс, ведь не жфс же проблема, а в разных рез-тах и округлениях. Какая разница, жфс, маткад, ворд... Предложение в силе.

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 12:13


Может быть потом. На данный момент мне интересны аргументы matrix145, Sadovnik, lelik.

lelik
Участник
Письмо
Ekaterinburg
# Дата: 28 Май 2015 12:24


surok
Ну понятно о чем речь.
Коротко - решение системы НЛДУ это набор функций, определенный с точностью до констант. Поэтому численные значения и будут разными, при абсолютно верных решениях.
Предвосхищая вопрос - да, при одинаковых входных данных будут разные результаты, причем верные.

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 12:33


lelik

То есть мы несколько раз решаем одни и те же уравнения, а результаты разные? Что эти результаты изменяет от прогона к прогону?

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 28 Май 2015 13:35


При решении уравнений численными методами можно попадать в локальные эстремумы либо вообще промахнуться. Поэтому особый подход к шагу.
При чем зесь нлду если речь шла о жфс? Или в жфс решаются нлду?

lelik
Участник
Письмо
Ekaterinburg
# Дата: 28 Май 2015 14:45


результаты разные?
ну давайте попробуем решить простое уравнение несколько раз) например, такое
dy/dx=2x
Результирующий график сможете нарисовать?

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 14:54


lelik
Результирующий график сможете нарисовать?

Нет, но интернет подсказывает, что это парабола.

Вы лучше сразу объясните, иначе всё это дольше будет тянуться.

lelik
Участник
Письмо
Ekaterinburg
# Дата: 28 Май 2015 15:07


интернет подсказывает, что это парабола.

это множество парабол, а не одна)
и каждая является верным решением)

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 28 Май 2015 15:11


lelik

И?
Вы ведь просили вернуться к началу. Я вернулся, объяснил с чего всё начиналось. Собственно на этот вопрос и хотелось бы получить ответ.

kir_vik
Участник
Письмо
Рязань
# Дата: 28 Май 2015 20:22


Мы говорим о каком то черном ящике... Хорошо, вот еще мысль.
Прога наверняка будет решать дифуры только по одному определенному алгоритму. Причем наверняка численным методом. К этому же - пусть существует определенный алгоритм выбора метода. Но он детнрминирован, и знак в 10 позиции вряд ли важен.
Хорошо, решается полином, дифура. Для решения задаются начальные условия. Так вот, если при задании начальных условий используется генератор псевдослучайных чисел, то решения уравнения могут отличаться в каком то знаке после запятой. И вот эта разница как раз и может сказаться на многократных итерациях и прочих извращениях, имея кумулятивный эффект, эффект бабочки.
Не зная что внутри проги можно бесконечно ломать копья попутно доказав теорему Пифагора.
Поднимался вопрос о цифре в конце числа. То есть о различных числах. Думаю что если разработчик не учел требуемую точность, то да те же см выше эффекты могут наблюдаться. Но не зная объемов вычисления трудно что то сказать. Как правило последние цифры заметно влияют если другие переменные каким то образом до них дотягиваются, например (100.00000 - 100.00005) × 10 000.
И да, прошу прощения, не все сообщения прочитал, пропустил по невнимательности или пока писал отравлял сообщения уже прошли.

Shoorick
Участник
Письмо
Минск
# Дата: 29 Май 2015 00:21 - Поправил: Shoorick


surok абсолютно прав. При одинаковых исходных данных и неиспользовании случайных величин корректный алгоритм (модель) в одинаковом окружении (аппаратном и программном) должен выдавать одинаковый результат. Именно в этом сама суть понятия "детерминированность".

GFS детерминированная модель.
Кроме детерминированных моделей, существуют ансамблевые (вероятностные, стохастические). Результат отличается тем, что вносится случайность в исходные данные и параметры модели. Такой является модель GEFS.
Других источников случайности (недетерминированности) нет.
http://nomads.ncep.noaa.gov/txt_descriptions/GFS_E nsemble_high_resolution_doc.shtml

Полагаю, непонимание в том, что люди путают "неточность" результата и его "недетерминированность".
Неточность - нарастающая ошибка, которая зависит от ошибок в исходных данных, особенностей расчета модели, а также того, что упоминалось: особенностей представления и операций с плавающей точкой и др.
Недетерминированность - возможность получить разные результаты при одинаковых условиях, которая зависит от аппаратной или алгоритмической случайности.

Возможно, путаница из-за того, что и то, и другое можно назвать "неопределенностью" ("uncertainty"). Но по сути это разные понятия. Они совпадают при стрельбе по мишени: каждый выстрел и неточный, и случайный (разный). Они отличаются при компьютерных расчетах: ошибка есть, но "траектория", ведущая к ней, при повторных "выстрелах" одинаковая.

Shoorick
Участник
Письмо
Минск
# Дата: 29 Май 2015 01:04


Конкретно по GFS существенным аргументом является следующее.
В 2013 году происходил переход на новый суперкомпьютер. Была поставлена задача, чтобы перед переходом прогнозы на новой системе не отличались от прогнозов, рассчитанных на старой. Достичь этого в точности не удалось. Причинами были:
1. Разница в обработке чисел на разных компьютерах (округление, последовательность операций).
2. Небольшие отличия в начальных данных наблюдений.
3. Несколько исправленных ошибок.
4. Некоторые функции, отсутствовавшие на новой системе и переписанные для нее, которые давали аналогичные, но не идентичные результаты.
См. http://www.nco.ncep.noaa.gov/pmb/changes/docs/wcos seval.shtml

При этом в причинах вовсе не упоминалась предполагаемая выше в данной теме стохастичность самой модели (разные результаты при идентичных начальных условиях). Будь модель недетерминированной, ни о каком сопоставлении результатов даже на одном компьютере речь бы не шла.

А здесь (см. также комментарии) http://www.washingtonpost.com/blogs/capital-weathe r-gang/wp/2013/06/25/new-weather-service-supercomp uter-faces-chaos/
обнаружили два любопытных (но не характерных) случая того самого эффекта бабочки, когда смена компьютера (причины 1-4 выше) привела к существенным отличиям в прогнозе.

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 29 Май 2015 09:35


kir_vik
если при задании начальных условий используется генератор псевдослучайных чисел

Если используется генератор случайных чисел, то спорить не о чем - результаты будут отличаться.


вот еще мысль

Понимаете, в данном случае нет смысла гадать. Участники делают свои утверждения на основе своих умозаключений. И вот о них-то и надо говорить.


Shoorick
Полагаю, непонимание в том, что люди путают "неточность" результата и его "недетерминированность".

Вот-вот! Меня почему-то пытаются убедить, что результаты будут неточными, некорректными, округлёнными, не совпадающими с ручными расчётами и т.д. Хотя я с этим не спорю. И речь идёт не о точности, а о повторяемости!

surok
Участник
Письмо
Санкт-Петербург (север)
# Дата: 29 Май 2015 09:43


Shoorick
когда смена компьютера (причины 1-4 выше) привела к существенным отличиям в прогнозе

Как я понял, речь идёт об отличии распределения областей сильных осадков в зоне обычных осадков на срок 7 дней! По-моему, они придираются:) То есть с научной точки зрения это представляет интерес. Но вот нагнетать про хаос в прогнозе нельзя.

<< 1 ... 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 . 28 ... 36 . 37 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2020