Recent statistical postprocessing methods for wind speed forecasts have incorporated linear models and neural networks to produce more skillful probabilistic forecasts in the low-to-medium wind speed range. At the same time, these methods struggle in the high-to-extreme wind speed range. In this work, we aim to increase the performance in this range by training using a weighted version of the continuous ranked probability score (wCRPS). We develop an approach using shifted Gaussian cdf weight functions, whose parameters are tuned using a multi-objective hyperparameter tuning algorithm that balances performance on low and high wind speed ranges. We explore this approach for both linear models and convolutional neural network models combined with various parametric distributions, namely the truncated normal, log-normal, and generalized extreme value distributions, as well as adaptive mixtures. We apply these methods to forecasts from KNMI's deterministic Harmonie-Arome numerical weather prediction model to obtain probabilistic wind speed forecasts in the Netherlands for 48 hours ahead. For linear models we observe that even with a tuned weight function, training using the wCRPS produces a strong body-tail trade-off, where increased performance on extremes comes at the price of lower performance for the bulk of the distribution. For the best models using convolutional neural networks, we find that using a tuned weight function the performance on extremes can be increased without a significant deterioration in performance on the bulk. The best-performing weight function is shown to be model-specific. Finally, the choice of distribution has no significant impact on the performance of our models.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员