[评价] 111-2 连国渊 资料同化

楼主: kuehjue (ray)   2025-02-12 01:00:49
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哪一学年度修课:
111-2
ψ 授课教师 (若为多人合授请写开课教师,以方便收录)
连国渊
λ 开课系所与授课对象 (是否为必修或通识课 / 内容是否与某些背景相关)
理学院 大气科学系
δ 课程大概内容
本课程介绍资料同化的概念,研习地球科学领域中数种常用的资料同化方法,包括从简单
的内插法到如变分资料同化以及系集卡尔曼滤波器等进阶的方法。亦将介绍本领域中最新
的进展,以及其在作业数值天气预报中的实作与应用。
Ω 私心推荐指数(以五分计) ★★★★★
喜欢数学跟大气 ★★★★★
数学建模(之类的) ★★★★★
想不做事 ★
η 上课用书(影印讲义或是指定教科书)
老师的PPT。其中会用到的数学运算在"曾忠一 (2006):大气科学中的反问题 (上) (下)"里面都有。
μ 上课方式(投影片、团体讨论、老师教学风格)
PPT,主要是老师讲理论。
σ 评分方式(给分甜吗?是扎实分?)
HW: 15% 老师跳过的证明之类的,翻书应该就写得出来(吧
考试I(15%)、II(20%) :PPT里会有的东西,然后还有一些实际运用上会遇到的困难、各种方法好在哪哪里烂在哪里之类的要记一下。
Project(40%): 期中一次口头讲你打算干嘛,期末口头+书面讲你具体到底做了啥。
方向很弹性,我这次修课看到大家有几个以下方向:
1. 当参数猴
2. 把大部分方法刻出来,比较差异
3. 换不同的toy model (主要是用L96当范例,我期中的时候有梦想想用正压流体的model,但是后来太难了途中放弃。(修这堂课就会知道难在哪))
课堂参与(10%): 好像不点名,我也不知道这是怎么打的
这门课七成的人有A,对我而言很甜。不过你还是要认真一点,因为我发现大家都很认真,我也不知道不交作业、报告会怎样
Ψ 总结
这堂课修起来的体感上很像数学系的计算数学,就是各种矩阵乘法,然后矩阵的微分积分什么的,有点杂,但是看曾忠一的那本书真的有帮助我写作业。然后有关期末project的部分,强烈建议跟同学讨论,因为你会发现你的同学都比你强,而且有可能你是3dvar没刻出来,人家是EKF没刻出来,这样就可以互相帮忙。
此外,也可以直接写mail问老师,他人很好。接着是我修完这堂课对资料同化的一些个人,很hand waving的看法:
对于各种scheme:
OI :跟屎一样,但是它是最简单的例子,后面的算法很多都会用到这里的感觉
Kalman filter系列:比较好刻,这是我第一个刻出来的方法(OI被我跳过了,原因如上)
3dvar :比4dvar烂,因为它少了时间的这个维度,所以感觉上就会不见一些东西
4dvar :比3dvar屌,但是我没刻出来,有点难搞
对于资料同化本身的印象:
资料同化是一种整合观测跟预报(i.e. 数值(报/爆)PDE)的方法,原则上你观测再烂都会对整个预报的系统有提升,但是在这个理论里面会假设你已经知道预报方程,然后我们再来谈怎么整合。反而言之,我如果不知道它背后的物理方程就真的会很麻烦。
所以我原本想换model,但是那个预报方程很难(至少就我个人能力而言我没办法把它整合进资料同化的code里),直接欲哭无泪,还好期末报告是可以鬼转的,所以后来我期末的报告就用L96,完全跟我期中讲的东西无关。
除此之外,如果遇到缺观测资料之类的情形,各种方程式会变得复杂很多,所以我跟大家都假装观测是完美的,这样有些特定的东西就会变成单位矩阵,会爽很多。
对于这堂课的印象:
痛苦并快乐着。听懂然后实作真的有做出东西很爽。

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