预测临界转折点和高阶临界转变的最佳参数化流形

摘要:一种通用的变分方法用于推导低阶约化系统。该方法基于最优参数化流形(OPM)的概念,该概念在出现“从属性”破裂时替代了不变流形或慢流形的经典概念,即当无法将未解析变量表示为已解析变量的确切函数时。OPM在给定未解析变量参数化的类别中,提供了作为已解析变量条件下最优平均这些变量的流形。 这里选择的参数化类别是连续变形,严格适用于不稳定性开始时的参数化。通过从模型方程构建的辅助反向-正向(BF)系统的积分,产生这些变形并导致参数化的解析公式。在这种操作方式中,反向积分时间是选择每个时间尺度/变量的关键参数化来推导相关参数化的关键参数,因为由于从属关系的破裂,这些参数化往往无法在不稳定性开始后仍然精确有效,特别是在混沌状态中。然后,通过数据信息最小化最小二乘参数化缺陷进行选择标准。通过优化每个时间尺度/变量的反向积分时间来进行参数化,可以获得技术娴熟的OPM约化系统,从而能够准确预测更高阶的临界转变或灾难性的临界现象,同时训练我们的参数化公式以适应这些转变发生之前的状态。

作者:Micka"el D. Chekroun, Honghu Liu, James C. McWilliams

论文ID:2307.06537

分类:Dynamical Systems

分类简称:math.DS

提交时间:2023-07-14

PDF 下载: 英文版 中文版pdf翻译中