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
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
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
华仔应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
从容谷丝完成签到,获得积分10
刚刚
田様应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
英姑应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
拓木幸子完成签到,获得积分10
5秒前
激动的55完成签到 ,获得积分10
5秒前
Luna完成签到,获得积分20
5秒前
drzz完成签到,获得积分10
5秒前
江江好发布了新的文献求助10
7秒前
3719left完成签到,获得积分10
7秒前
零零柒完成签到 ,获得积分10
8秒前
wy.he应助tian采纳,获得60
9秒前
舒服的牛排完成签到 ,获得积分10
9秒前
认真觅荷完成签到 ,获得积分10
10秒前
盐汽水发布了新的文献求助10
10秒前
Ava应助yanting采纳,获得10
12秒前
12秒前
盐水鸭完成签到 ,获得积分10
12秒前
15秒前
15秒前
咖褐完成签到 ,获得积分10
16秒前
脑洞疼应助jay_zs采纳,获得10
17秒前
科研通AI6.2应助Yuuuu采纳,获得10
19秒前
stray1221发布了新的文献求助10
19秒前
JamesPei应助12采纳,获得10
21秒前
小张发布了新的文献求助10
21秒前
酷炫的红牛完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
搜集达人应助著名采纳,获得10
24秒前
天天快乐应助禧音采纳,获得10
25秒前
allen发布了新的文献求助30
25秒前
JJ完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
JJ发布了新的文献求助10
30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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441853
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255825
关于积分的说明 17579107
捐赠科研通 5500594
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900325
邀请新用户注册赠送积分活动 1877230
关于科研通互助平台的介绍 1717101