Machine-learning of long-range sound propagation through simulated atmospheric turbulence

航程(航空) 湍流 计算机科学 算法 实现(概率) 人工神经网络 机器学习 人工智能 数学 统计 物理 气象学 复合材料 材料科学
作者
Carl R. Hart,D. Keith Wilson,Chris L. Pettit,Edward T. Nykaza
出处
期刊:Journal of the Acoustical Society of America [Acoustical Society of America]
卷期号:149 (6): 4384-4395 被引量:8
标识
DOI:10.1121/10.0005280
摘要

Conventional numerical methods can capture the inherent variability of long-range outdoor sound propagation. However, computational memory and time requirements are high. In contrast, machine-learning models provide very fast predictions. This comes by learning from experimental observations or surrogate data. Yet, it is unknown what type of surrogate data is most suitable for machine-learning. This study used a Crank-Nicholson parabolic equation (CNPE) for generating the surrogate data. The CNPE input data were sampled by the Latin hypercube technique. Two separate datasets comprised 5000 samples of model input. The first dataset consisted of transmission loss (TL) fields for single realizations of turbulence. The second dataset consisted of average TL fields for 64 realizations of turbulence. Three machine-learning algorithms were applied to each dataset, namely, ensemble decision trees, neural networks, and cluster-weighted models. Observational data come from a long-range (out to 8 km) sound propagation experiment. In comparison to the experimental observations, regression predictions have 5–7 dB in median absolute error. Surrogate data quality depends on an accurate characterization of refractive and scattering conditions. Predictions obtained through a single realization of turbulence agree better with the experimental observations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王校发布了新的文献求助10
刚刚
共享精神应助袁玥采纳,获得10
刚刚
彭于晏应助甜崽小肉丸采纳,获得10
1秒前
宋璐宏完成签到,获得积分10
1秒前
tt发布了新的文献求助80
1秒前
DAYTOY完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
斯文败类应助学术小子采纳,获得10
3秒前
自由的聋五完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
宋璐宏发布了新的文献求助10
3秒前
哚圆圆完成签到,获得积分10
5秒前
大模型应助呵呵心情采纳,获得10
5秒前
LilyZ发布了新的文献求助10
5秒前
zx关闭了zx文献求助
6秒前
慕青应助tonyfountain采纳,获得10
6秒前
shuishui完成签到,获得积分10
6秒前
Charlie完成签到,获得积分10
7秒前
h1gg发布了新的文献求助10
7秒前
从容砖家完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
卡尔加里完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
浮游应助zjl采纳,获得10
8秒前
搜集达人应助hanry采纳,获得10
9秒前
哚圆圆发布了新的文献求助10
9秒前
xsy发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
水煮肉片完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
忧郁关注了科研通微信公众号
11秒前
12秒前
zx发布了新的文献求助10
12秒前
太叔易云发布了新的文献求助10
12秒前
jucy发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
路期发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 600
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Refractory Castable Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5181618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4368523
关于积分的说明 13603430
捐赠科研通 4219769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2314221
邀请新用户注册赠送积分活动 1312973
关于科研通互助平台的介绍 1261647