KR102609126B1 - Method and system for predicting marine wind based on asymmetrical typhoon characteristics - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 비대칭형 태풍 특성 기반 해상풍 구조 예측 방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로, 과거 태풍에 대한 데이터로부터 태풍 파라미터 회귀식을 도출하고, 격자화된 시계열 데이터를 합성함으로써, 해상풍의 풍속을 예측하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method and system for predicting offshore wind structure based on asymmetric typhoon characteristics. Specifically, predicting wind speed of offshore wind by deriving typhoon parameter regression equations from data on past typhoons and synthesizing gridded time series data. It relates to methods and systems.
일반적으로, 해상풍은 바다에서 일어나는 바람을 지칭할 수 있다. 바람은 기압 차이로 인해 발생하는데, 해상풍은 바다의 표면 온도, 해류, 지형 등의 다양한 요소에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 해상풍은 다양한 활동에 영향을 미칠 수 있어, 해상풍을 사전에 예측할 필요가 있다.Generally, offshore wind can refer to wind that occurs at sea. Wind is caused by differences in air pressure, and offshore winds can be affected by various factors such as ocean surface temperature, ocean currents, and topography. These offshore winds can affect various activities, so it is necessary to predict offshore winds in advance.
한편, 기존의 해상풍 예측 방법들은 단순히 Holland 기법을 사용하여 태풍 등과 같은 해상풍의 최대 풍속을 예측한다. 그러나, Holland 기법은 해상풍의 대칭 구조를 가정하고 태풍의 중심 기압을 통해 최대 풍속을 예측하므로, 저위도에서 고위도로 북상하는 비대칭 구조를 가진 태풍의 특성을 반영하지 못한다. 이에 따라, 예측과 상이한 실제 해상풍으로 인한 파랑, 폭풍해일 등의 예측 오류, 재난 대응 미흡 등이 연계될 수 있다는 문제점이 있다.Meanwhile, existing offshore wind prediction methods simply use the Holland method to predict the maximum wind speed of offshore winds such as typhoons. However, the Holland method assumes a symmetrical structure of offshore winds and predicts maximum wind speed through the central pressure of the typhoon, so it does not reflect the characteristics of typhoons with an asymmetric structure moving north from low latitudes to high latitudes. Accordingly, there is a problem that prediction errors such as waves and storm surges caused by actual offshore winds that are different from the forecast and insufficient disaster response may be linked.
본 개시는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 비대칭형 태풍 특성 기반 해상풍 예측 방법 및 시스템(장치)을 제공한다.The present disclosure provides a method and system (device) for predicting offshore winds based on asymmetric typhoon characteristics to solve the above problems.
본 개시는 방법, 장치(시스템) 또는 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 포함한 다양한 방식으로 구현될 수 있다.The present disclosure may be implemented in various ways, including as a method, device (system), or computer program stored in a readable storage medium.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 빅데이터 기반의 마케팅 기획 모델을 제공하는 방법은, 과거 태풍에 대한 데이터에 대한 전처리를 수행하는 단계, 전처리된 데이터에 기초하여, 해상풍과 연관된 파라미터를 산출하는 단계, 태풍에 대한 시계열 데이터를 획득하는 단계 및 파라미터 및 시계열 데이터에 기초하여, 해상풍의 풍속을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a method of providing a big data-based marketing planning model includes performing preprocessing on data about past typhoons, and calculating parameters related to offshore winds based on the preprocessed data. It may include a step of acquiring time series data for a typhoon, and predicting the wind speed of an offshore wind based on the parameters and time series data.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 과거 태풍에 대한 데이터는 시간에 따라 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, data on past typhoons may include typhoon observation data for each quadrant observed in the past over time.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터는 사분면별 최대 풍속 데이터, 사분면별 최대 풍속 반경 데이터 및 사분면별 위도 데이터를 포함하고, 전처리를 수행하는 단계는, 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터에 기초하여, 태풍 파라미터 회귀식을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the typhoon observation data for each quadrant observed in the past includes maximum wind speed data for each quadrant, maximum wind speed radius data for each quadrant, and latitude data for each quadrant, and the step of performing preprocessing includes observations made in the past. It may include deriving a typhoon parameter regression equation based on the typhoon observation data for each quadrant.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 파라미터를 산출하는 단계는, 도출된 태풍 파라미터 회귀식을 이용하여, 사분면별 태풍 반경을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of calculating parameters may include calculating the typhoon radius for each quadrant using the derived typhoon parameter regression equation.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 파라미터를 산출하는 단계는, 전처리된 데이터 및 사분면별 태풍 반경에 기초하여, 강풍 반경 파라미터를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, calculating the parameter may further include calculating a strong wind radius parameter based on the preprocessed data and the typhoon radius for each quadrant.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 해상풍의 풍속을 예측하는 단계는, 강풍 반경 파라미터를 해상풍 생성 모델에 입력하여, 해상풍 데이터를 생성하는 단계를 포함하고, 해상풍 생성 모델은 입력된 강풍 반경 파라미터에 대응하는 해상풍을 모델링하도록 사전에 학습된 기계 학습 모델일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of predicting the wind speed of the offshore wind includes generating offshore wind data by inputting a strong wind radius parameter into an offshore wind generation model, and the offshore wind generation model includes the input strong wind radius. It may be a machine learning model that has been previously trained to model offshore winds corresponding to the parameters.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 시계열 데이터는 시간에 따라 실시간으로 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함하고, 해상풍의 풍속을 예측하는 단계는, 시계열 데이터를 미리 설정된 공간 해상도로 격자화하는 단계 및 격자화된 시계열 데이터 및 해상풍 데이터를 합성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the time series data includes typhoon observation data for each quadrant observed in real time over time, and the step of predicting the wind speed of the offshore wind includes gridding the time series data at a preset spatial resolution and It may include synthesizing gridded time series data and offshore wind data.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 격자화된 시계열 데이터 및 해상풍 데이터를 합성하는 단계는, 해상풍 데이터를 미리 설정된 공간 해상도로 격자화하는 단계 및 동일 격자 내의 시계열 데이터 및 해상풍 데이터 중 더 큰 값을 가지는 데이터를 동일 격자의 데이터로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the step of synthesizing gridded time series data and offshore wind data includes gridding the offshore wind data to a preset spatial resolution, and the larger of the time series data and offshore wind data within the same grid. It may include the step of determining data having a value as data of the same grid.
본 개시의 일 실시예에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.In order to execute the method according to an embodiment of the present disclosure on a computer, a computer program stored in a computer-readable recording medium may be provided.
본 개시의 일 실시예에 따른 시스템으로서, 통신 모듈, 메모리 및 메모리와 연결되고, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 적어도 하나의 프로그램을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로그램은 과거 태풍에 대한 데이터에 대한 전처리를 수행하고, 전처리된 데이터에 기초하여, 해상풍과 연관된 파라미터를 산출하고, 태풍에 대한 시계열 데이터를 획득하고, 파라미터 및 시계열 데이터에 기초하여, 해상풍의 풍속을 예측하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다.A system according to an embodiment of the present disclosure includes a communication module, a memory, and at least one processor connected to the memory and configured to execute at least one computer-readable program included in the memory, and the at least one program is stored in the past. Perform preprocessing on data about typhoons, calculate parameters related to offshore winds based on the preprocessed data, obtain time series data about typhoons, and predict wind speed of offshore winds based on the parameters and time series data. It may contain commands for
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 회귀 분석을 통해 산출된 해상풍과 연관된 파라미터로부터 해상풍의 비대칭 정보가 도출될 수 있다. 이에 따라, 과거 태풍의 공간적 특성이 재현될 수 있다. 또한, 비대칭형 태풍의 특성을 고려하여 해상풍의 풍속을 예측함으로써, 예측된 해상풍에 대한 정보가 향후 풍력에너지 평가, 파랑 예측, 폭풍 해일 예측 등에서 고품질의 입력 자료로 활용될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, asymmetric information about the offshore wind can be derived from parameters associated with the offshore wind calculated through regression analysis. Accordingly, the spatial characteristics of past typhoons can be reproduced. In addition, by predicting the wind speed of the offshore wind considering the characteristics of asymmetric typhoons, information on the predicted offshore wind can be used as high-quality input data in future wind energy evaluation, wave prediction, storm surge prediction, etc.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 비대칭 구조와 같은 태풍의 주요 특성이 반영된 데이터가 생성될 수 있다. 이러한 데이터는 과거 태풍의 최대 풍속, 공간적 구조 등을 보다 정확하게 나타낼 수 있다. 이에 따라, 태풍 등의 해상풍을 정밀하게 예측함으로써, 재난에 대응하고, 파랑, 폭풍해일 등의 분석 자료로 활용할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, data reflecting key characteristics of a typhoon, such as an asymmetric structure, can be generated. These data can more accurately represent the maximum wind speed and spatial structure of past typhoons. Accordingly, by accurately predicting offshore winds such as typhoons, it can be used to respond to disasters and as analysis data for waves, storm surges, etc.
본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자("통상의 기술자"라 함)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned are clear to a person skilled in the art (referred to as “a person skilled in the art”) in the technical field to which the present disclosure pertains from the description of the claims. It will be understandable.
본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 제공되는 해상풍 예측 방법의 예시를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 해상풍을 예측하기 위해, 정보 처리 시스템이 복수의 사용자 단말과 통신 가능하도록 연결된 구성을 나타내는 개요도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 단말 및 정보 처리 시스템의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 과거 태풍에 대한 데이터를 전처리하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 해상풍 생성 모델을 이용하여 해상풍 데이터를 생성하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 해상풍의 풍속을 예측하는 방법의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 방법의 예시를 나타내는 흐름도이다.Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings described below, in which like reference numerals indicate like elements, but are not limited thereto.
Figure 1 shows an example of an offshore wind prediction method provided according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a schematic diagram showing a configuration in which an information processing system is connected to communicate with a plurality of user terminals in order to predict offshore winds according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration of a user terminal and an information processing system according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 4 is a diagram illustrating an example of preprocessing data on past typhoons according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 5 is a diagram illustrating an example of generating offshore wind data using an offshore wind generation model according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 6 is a diagram showing an example of a method for predicting wind speed of offshore wind according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 7 is a flowchart illustrating an example of a method according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, specific details for implementing the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings. However, in the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if there is a risk of unnecessarily obscuring the gist of the present disclosure.
첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.In the accompanying drawings, identical or corresponding components are given the same reference numerals. Additionally, in the description of the following embodiments, overlapping descriptions of identical or corresponding components may be omitted. However, even if descriptions of components are omitted, it is not intended that such components are not included in any embodiment.
개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the disclosed embodiments and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the present disclosure is complete and that the present disclosure does not convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided only for complete information.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail. The terms used in this specification are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present disclosure, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the related field, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Accordingly, the terms used in this disclosure should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present disclosure, rather than simply the name of the term.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In this specification, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly specifies the singular. Additionally, plural expressions include singular expressions, unless the context clearly specifies plural expressions. When it is said that a certain part includes a certain element throughout the specification, this does not mean excluding other elements, but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.
또한, 명세서에서 사용되는 '모듈' 또는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미하며, '모듈' 또는 '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '모듈' 또는 '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 또는 변수들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들은 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '모듈' 또는 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '모듈' 또는 '부'들로 더 분리될 수 있다.Additionally, the term 'module' or 'unit' used in the specification refers to a software or hardware component, and the 'module' or 'unit' performs certain roles. However, 'module' or 'unit' is not limited to software or hardware. A 'module' or 'unit' may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to run on one or more processors. Thus, as an example, a 'module' or 'part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions and properties. , procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, or variables. Components and 'modules' or 'parts' may be combined into smaller components and 'modules' or 'parts' or further components and 'modules' or 'parts'. Could be further separated.
본 개시의 일 실시예에 따르면, '모듈' 또는 '부'는 프로세서 및 메모리로 구현될 수 있다. '프로세서'는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서, '프로세서'는 주문형 반도체(ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. '프로세서'는, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다. 또한, '메모리'는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. '메모리'는 임의 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리(NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM(EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a 'module' or 'unit' may be implemented with a processor and memory. 'Processor' should be interpreted broadly to include general-purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, etc. In some contexts, 'processor' may refer to an application-specific integrated circuit (ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), etc. 'Processor' refers to a combination of processing devices, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other such combination of configurations. You may. Additionally, 'memory' should be interpreted broadly to include any electronic component capable of storing electronic information. 'Memory' refers to random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), programmable read-only memory (PROM), erasable-programmable read-only memory (EPROM), May also refer to various types of processor-readable media, such as electrically erasable PROM (EEPROM), flash memory, magnetic or optical data storage, registers, etc. A memory is said to be in electronic communication with a processor if the processor can read information from and/or write information to the memory. The memory integrated into the processor is in electronic communication with the processor.
본 개시에서, '시스템'은 서버 장치와 클라우드 장치 중 적어도 하나의 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 시스템은 하나 이상의 서버 장치로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 시스템은 하나 이상의 클라우드 장치로 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 시스템은 서버 장치와 클라우드 장치가 함께 구성되어 동작될 수 있다.In the present disclosure, 'system' may include at least one of a server device and a cloud device, but is not limited thereto. For example, a system may consist of one or more server devices. As another example, a system may consist of one or more cloud devices. As another example, the system may be operated with a server device and a cloud device configured together.
본 개시에서, '디스플레이'는 컴퓨팅 장치와 연관된 임의의 디스플레이 장치를 지칭할 수 있는데, 예를 들어, 컴퓨팅 장치에 의해 제어되거나 컴퓨팅 장치로부터 제공된 임의의 정보/데이터를 표시할 수 있는 임의의 디스플레이 장치를 지칭할 수 있다.In this disclosure, 'display' may refer to any display device associated with a computing device, e.g., any display device capable of displaying any information/data controlled by or provided by the computing device. can refer to.
본 개시에서, '복수의 A의 각각' 또는 '복수의 A 각각'은 복수의 A에 포함된 모든 구성 요소의 각각을 지칭하거나, 복수의 A에 포함된 일부 구성 요소의 각각을 지칭할 수 있다.In the present disclosure, 'each of a plurality of A' or 'each of a plurality of A' may refer to each of all components included in a plurality of A, or may refer to each of some components included in a plurality of A. .
본 개시에서, '기계학습 모델'은 주어진 입력에 대한 해답(answer)을 추론하는데 사용하는 임의의 모델을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기계학습 모델은 입력 레이어(층), 복수 개의 은닉 레이어 및 출력 레이어를 포함한 인공신경망 모델을 포함할 수 있다. 여기서, 각 레이어는 복수의 노드를 포함할 수 있다. 본 개시에서, 복수의 기계학습 모델 각각을 별도의 기계학습 모델로서 설명하나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 기계학습 모델의 일부 또는 전체는 하나의 기계학습 모델로 구현될 수 있다. 또한, 하나의 기계학습 모델은 복수의 기계학습 모델을 포함할 수 있다. 본 개시에서, 기계학습 모델과 인공신경망 모델이라는 용어들은 동일 또는 유사한 모델을 나타내도록 상호 교환적으로 사용될 수 있다.In this disclosure, 'machine learning model' may include any model used to infer an answer to a given input. According to one embodiment, the machine learning model may include an artificial neural network model including an input layer (layer), a plurality of hidden layers, and an output layer. Here, each layer may include multiple nodes. In this disclosure, each of the plurality of machine learning models is described as a separate machine learning model, but the present invention is not limited thereto, and some or all of the plurality of machine learning models may be implemented as one machine learning model. Additionally, one machine learning model may include multiple machine learning models. In this disclosure, the terms machine learning model and artificial neural network model may be used interchangeably to refer to the same or similar model.
본 개시에서, '해상풍'은 태풍 등과 같이 바다 위에서 발생한 바람을 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시에서 '해상풍의 풍속'은 바다 위에서 발생한 바람의 속도를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 바다 위에서 발생한 바람의 방향(즉, 풍향)을 함께 포함할 수 있다.In the present disclosure, 'sea wind' may refer to wind generated on the sea, such as a typhoon. Additionally, in the present disclosure, 'sea wind wind speed' may refer to the speed of the wind generated over the sea, but is not limited thereto, and may also include the direction of the wind generated over the sea (i.e., wind direction).
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 제공되는 해상풍 예측 방법의 예시를 나타낸다. 일 실시예에서, 과거 태풍에 대한 데이터(110)가 수신될 수 있다. 여기서, 과거 태풍에 대한 데이터(110)는 사분면별 태풍 관측 데이터는 사분면별 최대 풍속 데이터, 사분면별 최대 풍속 반경 데이터 및 사분면별 위도 데이터 등을 포함할 수 있다. 또한, 과거 태풍에 대한 데이터(110)는 전처리되어, 태풍 특성을 나타내는 최대 풍속, 최대 풍속 반경, 중심 기압 등의 변수가 추출될 수 있다. 이러한 변수들을 이용하여, 태풍 파라미터 회귀식이 도출될 수 있다.Figure 1 shows an example of an offshore wind prediction method provided according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment,
일 실시예에서, 과거 태풍에 대한 데이터(110)에 기초하여, 해상풍과 연관된 파라미터가 산출될 수 있다. 구체적으로, 태풍 파라미터 회귀식을 이용하여, 사분면별 태풍 반경이 산출될 수 있다. 추가적으로, 전처리된 데이터 및 사분면별 태풍 반경에 기초하여 강풍 반경 파라미터가 산출될 수 있다. 여기서, 강풍 반경 파라미터는 34 knot, 50 knot, 64 knot 등의 강풍 반경을 포함할 수 있다.In one embodiment, based on
일 실시예에서, 강풍 반경 파라미터를 해상풍 생성 모델(120)에 입력함으로써, 해상풍 데이터가 생성될 수 있다. 여기서, 해상풍 생성 모델은 입력된 강풍 반경 파라미터에 대응하는 해상풍을 모델링하도록 사전에 학습된 기계 학습 모델일 수 있다. 해상풍 데이터가 생성되는 방법은 도 5를 참조하여 자세히 후술된다.In one embodiment, offshore wind data may be generated by inputting a strong wind radius parameter into the offshore
일 실시예에서, 시계열 데이터(130) 및 해상풍 데이터에 기초하여, 해상풍의 풍속에 대한 데이터(140)가 생성될 수 있다. 구체적으로, 시계열 데이터(130) 및 해상풍 데이터는 미리 설정된 공간 해상도로 격자화될 수 있다. 또한, 시계열 데이터(130) 및 해상풍 데이터가 합성됨으로써, 해상풍의 풍속에 대한 데이터(140)가 생성될 수 있다. 이에 따라, 해상풍의 풍속이 예측될 수 있다. 시계열 데이터(130) 및 해상풍 데이터가 합성되는 방법은 도 6을 참조하여 자세히 후술된다.In one embodiment,
이러한 구성에 의해, 회귀 분석을 통해 산출된 해상풍과 연관된 파라미터로부터 해상풍의 비대칭 정보가 도출될 수 있다. 이에 따라, 과거 태풍의 공간적 특성이 재현될 수 있다. 또한, 비대칭형 태풍의 특성을 고려하여 해상풍의 풍속을 예측함으로써, 예측된 해상풍에 대한 정보가 향후 풍력에너지 평가, 파랑 예측, 폭풍 해일 예측 등에서 고품질의 입력 자료로 활용될 수 있다.With this configuration, asymmetric information about the offshore wind can be derived from parameters related to the offshore wind calculated through regression analysis. Accordingly, the spatial characteristics of past typhoons can be reproduced. In addition, by predicting the wind speed of the offshore wind considering the characteristics of asymmetric typhoons, information on the predicted offshore wind can be used as high-quality input data in future wind energy evaluation, wave prediction, storm surge prediction, etc.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 해상풍을 예측하기 위해, 정보 처리 시스템(230)이 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)과 통신 가능하도록 연결된 구성을 나타내는 개요도이다. 도시된 바와 같이, 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 네트워크(220)를 통해 해상풍 예측 서비스를 제공할 수 있는 정보 처리 시스템(230)과 연결될 수 있다. 여기서, 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 해상풍 예측 서비스를 제공받는 사용자의 단말을 포함할 수 있다.Figure 2 is a schematic diagram showing a configuration in which the
일 실시예에서, 정보 처리 시스템(230)은 해상풍 예측 서비스 제공 등과 연관된 컴퓨터 실행 가능한 프로그램(예를 들어, 다운로드 가능한 애플리케이션) 및 데이터를 저장, 제공 및 실행할 수 있는 하나 이상의 서버 장치 및/또는 데이터베이스, 또는 클라우드 컴퓨팅 서비스 기반의 하나 이상의 분산 컴퓨팅 장치 및/또는 분산 데이터베이스를 포함할 수 있다.In one embodiment,
정보 처리 시스템(230)에 의해 제공되는 해상풍 예측 서비스는, 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)의 각각에 설치된 해상풍 예측 서비스 애플리케이션 웹 브라우저, 웹 브라우저 확장 프로그램 등을 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 정보 처리 시스템(230)은 해상풍 예측 서비스 애플리케이션 등을 통해 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)로부터 수신되는 해상풍 예측 요청에 대응하는 정보를 제공하거나 대응하는 처리를 수행할 수 있다.The offshore wind prediction service provided by the
복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)과 통신할 수 있다. 네트워크(220)는 복수의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)과 정보 처리 시스템(230) 사이의 통신이 가능하도록 구성될 수 있다. 네트워크(220)는 설치 환경에 따라, 예를 들어, 이더넷(Ethernet), 유선 홈 네트워크(Power Line Communication), 전화선 통신 장치 및 RS-serial 통신 등의 유선 네트워크, 이동통신망, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi, Bluetooth 및 ZigBee 등과 같은 무선 네트워크 또는 그 조합으로 구성될 수 있다. 통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(220)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3) 사이의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다.A plurality of user terminals 210_1, 210_2, and 210_3 may communicate with the
도 2에서 휴대폰 단말(210_1), 태블릿 단말(210_2) 및 PC 단말 (210_3)이 사용자 단말의 예로서 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)은 유선 및/또는 무선 통신이 가능하고 해상풍 예측 서비스 애플리케이션 또는 웹 브라우저 등이 설치되어 실행될 수 있는 임의의 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말은, AI 스피커, 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC, 게임 콘솔(game console), 웨어러블 디바이스(wearable device), IoT(internet of things) 디바이스, VR(virtual reality) 디바이스, AR(augmented reality) 디바이스, 셋톱 박스 등을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에는 3개의 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)이 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)과 통신하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상이한 수의 사용자 단말이 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)과 통신하도록 구성될 수도 있다.In Figure 2, the mobile phone terminal (210_1), tablet terminal (210_2), and PC terminal (210_3) are shown as examples of user terminals, but they are not limited thereto, and the user terminals (210_1, 210_2, 210_3) use wired and/or wireless communication. This is possible and may be any computing device on which a maritime wind prediction service application or a web browser, etc. can be installed and executed. For example, user terminals include AI speakers, smartphones, mobile phones, navigation, computers, laptops, digital broadcasting terminals, PDAs (Personal Digital Assistants), PMPs (Portable Multimedia Players), tablet PCs, game consoles, It may include wearable devices, IoT (internet of things) devices, VR (virtual reality) devices, AR (augmented reality) devices, set-top boxes, etc. In addition, in Figure 2, three user terminals (210_1, 210_2, 210_3) are shown as communicating with the
도 2에서는 사용자의 요청이 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)을 통해 정보 처리 시스템(230)에 전달되는 구성이 예시적으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자의 요청이 사용자 단말(210_1, 210_2, 210_3)을 거치지 않고 정보 처리 시스템(230)과 연관된 입력 장치를 통해 정보 처리 시스템(230)에 제공될 수 있으며, 사용자의 요청을 처리한 결과가 정보 처리 시스템(230)과 연관된 출력 장치(예를 들어, 디스플레이 등)를 통해 사용자에게 제공될 수도 있다.In Figure 2, a configuration in which the user's request is transmitted to the
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 사용자 단말(210)은 애플리케이션, 웹 브라우저 등이 실행 가능하고 유/무선 통신이 가능한 임의의 컴퓨팅 장치를 지칭할 수 있으며, 예를 들어, 도 2의 휴대폰 단말(210_1), 태블릿 단말(210_2), PC 단말(210_3) 등을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 사용자 단말(210)은 메모리(312), 프로세서(314), 통신 모듈(316) 및 입출력 인터페이스(318)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 정보 처리 시스템(230)은 메모리(332), 프로세서(334), 통신 모듈(336) 및 입출력 인터페이스(338)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)은 각각의 통신 모듈(316, 336)을 이용하여 네트워크(220)를 통해 정보 및/또는 데이터를 통신할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 입출력 장치(320)는 입출력 인터페이스(318)를 통해 사용자 단말(210)에 정보 및/또는 데이터를 입력하거나 사용자 단말(210)로부터 생성된 정보 및/또는 데이터를 출력하도록 구성될 수 있다.Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration of the user terminal 210 and the
메모리(312, 332)는 비-일시적인 임의의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(312, 332)는 ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, ROM, SSD, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치는 메모리와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 사용자 단말(210) 또는 정보 처리 시스템(230)에 포함될 수 있다. 또한, 메모리(312, 332)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있다.
이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(312, 332)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독가능한 기록매체는 이러한 사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)에 직접 연결가능한 기록 매체를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 모듈(316, 336)을 통해 메모리(312, 332)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 애플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템이 네트워크(220)를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램에 기반하여 메모리(312, 332)에 로딩될 수 있다.These software components may be loaded from a computer-readable recording medium separate from the
프로세서(314, 334)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(312, 332) 또는 통신 모듈(316, 336)에 의해 프로세서(314, 334)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(314, 334)는 메모리(312, 332)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.The
통신 모듈(316, 336)은 네트워크(220)를 통해 사용자 단말(210)과 정보 처리 시스템(230)이 서로 통신하기 위한 구성 또는 기능을 제공할 수 있으며, 사용자 단말(210) 및/또는 정보 처리 시스템(230)이 다른 사용자 단말 또는 다른 시스템(일례로 별도의 클라우드 시스템 등)과 통신하기 위한 구성 또는 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 사용자 단말(210)의 프로세서(314)가 메모리(312) 등과 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청 또는 데이터(예를 들어, 해상풍 예측 요청 등)는 통신 모듈(316)의 제어에 따라 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)으로 전달될 수 있다. 역으로, 정보 처리 시스템(230)의 프로세서(334)의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령이 통신 모듈(336)과 네트워크(220)를 거쳐 사용자 단말(210)의 통신 모듈(316)을 통해 사용자 단말(210)에 수신될 수 있다.The
입출력 인터페이스(318)는 입출력 장치(320)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 일 예로서, 입력 장치는 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 키보드, 마이크로폰, 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로, 입출력 인터페이스(318)는 터치스크린 등과 같이 입력과 출력을 수행하기 위한 구성 또는 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(210)의 프로세서(314)가 메모리(312)에 로딩된 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리함에 있어서 정보 처리 시스템(230)이나 다른 사용자 단말이 제공하는 정보 및/또는 데이터를 이용하여 구성되는 서비스 화면 등이 입출력 인터페이스(318)를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다. 도 3에서는 입출력 장치(320)가 사용자 단말(210)에 포함되지 않도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자 단말(210)과 하나의 장치로 구성될 수 있다. 또한, 정보 처리 시스템(230)의 입출력 인터페이스(338)는 정보 처리 시스템(230)과 연결되거나 정보 처리 시스템(230)이 포함할 수 있는 입력 또는 출력을 위한 장치(미도시)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 도 3에서는 입출력 인터페이스(318, 338)가 프로세서(314, 334)와 별도로 구성된 요소로서 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 입출력 인터페이스(318, 338)가 프로세서(314, 334)에 포함되도록 구성될 수 있다.The input/
사용자 단말(210) 및 정보 처리 시스템(230)은 도 3의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 일 실시예에서, 사용자 단말(210)은 상술된 입출력 장치(320) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현될 수 있다. 또한, 사용자 단말(210)은 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning system) 모듈, 카메라, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(210)이 스마트폰인 경우, 일반적으로 스마트폰이 포함하고 있는 구성요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 가속도 센서, 자이로 센서, 마이크 모듈, 카메라 모듈, 각종 물리적인 버튼, 터치패널을 이용한 버튼, 입출력 포트, 진동을 위한 진동기 등의 다양한 구성요소들이 사용자 단말(210)에 더 포함되도록 구현될 수 있다.The user terminal 210 and
해상풍 예측 서비스 등을 위한 프로그램 또는 애플리케이션이 동작되는 동안에, 프로세서(314)는 입출력 인터페이스(318)와 연결된 터치 스크린, 키보드, 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 마이크로폰 등의 입력 장치를 통해 입력되거나 선택된 텍스트, 이미지, 영상, 음성 및/또는 동작 등을 수신할 수 있으며, 수신된 텍스트, 이미지, 영상, 음성 및/또는 동작 등을 메모리(312)에 저장하거나 통신 모듈(316) 및 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)에 제공할 수 있다.While a program or application for a maritime wind prediction service, etc. is operated, the
사용자 단말(210)의 프로세서(314)는 입출력 장치(320), 다른 사용자 단말, 정보 처리 시스템(230) 및/또는 복수의 외부 시스템으로부터 수신된 정보 및/또는 데이터를 관리, 처리 및/또는 저장하도록 구성될 수 있다. 프로세서(314)에 의해 처리된 정보 및/또는 데이터는 통신 모듈(316) 및 네트워크(220)를 통해 정보 처리 시스템(230)에 제공될 수 있다. 사용자 단말(210)의 프로세서(314)는 입출력 인터페이스(318)를 통해 입출력 장치(320)로 정보 및/또는 데이터를 전송하여, 출력할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(314)는 수신한 정보 및/또는 데이터를 사용자 단말(210)과 연관된 화면에 출력 또는 디스플레이할 수 있다.The
정보 처리 시스템(230)의 프로세서(334)는 복수의 사용자 단말(210) 및/또는 복수의 외부 시스템으로부터 수신된 정보 및/또는 데이터를 관리, 처리 및/또는 저장하도록 구성될 수 있다. 프로세서(334)에 의해 처리된 정보 및/또는 데이터는 통신 모듈(336) 및 네트워크(220)를 통해 사용자 단말(210)에 제공할 수 있다.The
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 과거 태풍에 대한 데이터를 전처리하는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 과거 태풍에 대한 데이터가 수신될 수 있다. 여기서, 과거 태풍에 대한 데이터는 시간에 따라 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터(410)를 포함할 수 있다. 또한, 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터(410)는 태풍의 특성을 나타내는 주요 변수인 태풍의 사분면별 최대 풍속 데이터, 사분면별 최대 풍속 반경 데이터, 사분면별 위도 데이터, 중심 기압 데이터 등을 포함할 수 있다.Figure 4 is a diagram illustrating an example of preprocessing data on past typhoons according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, data about past storms may be received. Here, data on past typhoons may include
일 실시예에서, 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터(410)에 기초하여, 태풍 파라미터 회귀식(420)이 도출될 수 있다. 태풍 파라미터 회귀식(420)은 아래의 수학식 1과 같은 1차 회귀식으로 표현될 수 있다.In one embodiment, a typhoon
여기서, aconst는 상수이고, a1 내지 a3은 제1 회귀 계수 내지 제3 회귀 계수이고, lat는 위도, Vmax는 최대 풍속, Rmax는 최대 풍속 반경을 나타낸다. 또한, 사분면별 태풍 관측 데이터(410)에 최대 풍속 반경이 존재하지 않는 경우, Willoughby-Rahn 관계식을 이용하여 최대 풍속 반경 값이 대체될 수 있다. 추가적으로, 사분면별 태풍 관측 데이터(410) 중 무작위로 80%를 학습 데이터로, 20%를 테스트 데이터로 선별하여 회귀 분석함으로써, 태풍 파라미터 회귀식(420)이 도출될 수 있다.Here, a const is a constant, a 1 to a 3 are the first to third regression coefficients, lat represents the latitude, Vmax represents the maximum wind speed, and Rmax represents the maximum wind speed radius. Additionally, if the maximum wind speed radius does not exist in the
일 실시예에서, 태풍 파라미터 회귀식(420)을 이용하여, 사분면별 태풍 반경 데이터(430)가 생성될 수 있다. 여기서, 사분면별 태풍 반경 데이터(430)는 과거 태풍의 사분면별 재현 결과를 의미할 수 있다. 또한, 태풍 파라미터 회귀식(420)을 이용하여 산출된 태풍의 사분면별 재현 결과는 Holland 기법을 이용하여 산출한 태풍의 사분면별 재현 결과보다 재현성이 높을 수 있다.In one embodiment,
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 해상풍 생성 모델(540)을 이용하여 해상풍 데이터(550)를 생성하는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 중심 기압 데이터, 최대 풍속 반경 데이터 등을 포함하는 전처리된 데이터(510) 및 태풍 파라미터 회귀식을 이용하여 산출한 사분면별 태풍 반경(520)에 기초하여, 강풍 반경 파라미터(530)가 산출될 수 있다. 구체적으로, 전처리된 데이터(510) 및 사분면별 태풍 반경(520)을 이용하여, 태풍의 풍속 및 풍향 등이 추정될 수 있다. 또한, 추정된 태풍의 풍속 및 풍향 등을 이용하여, 태풍의 중심에서부터 강풍이 미치는 범위가 추정되고, 해당 태풍의 크기와 영향력이 정량화될 수 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of generating
일 실시예에서, 강풍 반경 파라미터(530)에 기초하여, 해상풍 데이터(550)가 생성될 수 있다. 구체적으로, 강풍 반경 파라미터(530)가 해상풍 생성 모델(540)에 입력될 수 있다. 여기서, 해상풍 생성 모델(540)은 입력된 강풍 반경 파라미터에 대응하는 해상풍을 모델링하도록 사전에 학습된 기계 학습 모델일 수 있다. 이에 따라, 태풍의 구조와 연관된 해상풍 데이터(550)가 생성될 수 있다. 이 경우, 생성된 해상풍 데이터(550)에는 비대칭 구조에 따른 태풍의 특성(예를 들어, 바람장의 비대칭 구조 등)이 반영될 수 있다. 추가적으로, 해상풍 데이터(550)는 과거 태풍의 재분석, 재현 자료 등에 사용될 수 있다.In one embodiment, based on the
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 해상풍의 풍속을 예측하는 방법의 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 태풍에 대한 시계열 데이터가 획득될 수 있다. 여기서, 태풍에 대한 시계열 데이터는 현재 태풍에 대한 데이터일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 과거 태풍의 재분석 또는 재현을 위한 시계열 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 태풍에 대한 시계열 데이터는 고해상도 기상 분석 데이터로서, 지구 전역의 3차원 공간 영역에서 발생하는 기상 변수, 해양 변수 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대풍에 대한 시계열 데이터는 유럽 중기예보센터에서 제공하는 ERA5 데이터를 포함할 수 있다. 추가적으로, 태풍에 대한 시계열 데이터가 미리 설정된 공간 해상도(예를 들어, 5 km 등)로 격자화될 수 있다.Figure 6 is a diagram showing an example of a method for predicting wind speed of offshore wind according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, time series data for typhoons may be obtained. Here, the time series data for typhoons may be data for current typhoons, but is not limited thereto, and may include time series data for reanalysis or reproduction of past typhoons. In addition, time series data on typhoons is high-resolution weather analysis data and may include weather variables, ocean variables, etc. that occur in three-dimensional spatial areas throughout the Earth. For example, time series data for major winds may include ERA5 data provided by the European Center for Medium-Range Weather Forecasts. Additionally, time series data for typhoons may be gridded to a preset spatial resolution (e.g., 5 km, etc.).
일 실시예에서, 격자화된 시계열 데이터(610) 및 해상풍 데이터(620)를 합성함으로써, 해상풍의 풍속에 대한 데이터(630)가 생성될 수 있다. 구체적으로, 해상풍 데이터(620)는 격자화된 시계열 데이터(610)와 동일한 공간 해상도로 격자화될 수 있다. 또한, 복수의 격자 중 동일 격자 내의 해상풍 데이터(620)와 시계열 데이터 중 더 큰 값을 가지는 데이터가 동일 격자 내의 데이터로 결정될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해, 모든 복수의 격자 내의 데이터가 결정함으로써, 해상풍의 풍속에 대한 데이터(630)가 생성될 수 있다.In one embodiment,
이러한 구성에 의해, 비대칭 구조와 같은 태풍의 주요 특성이 반영된 데이터가 생성될 수 있다. 이러한 데이터는 과거 태풍의 최대 풍속, 공간적 구조 등을 보다 정확하게 나타낼 수 있다. 이에 따라, 태풍 등의 해상풍을 정밀하게 예측함으로써, 재난에 대응하고, 파랑, 폭풍해일 등의 분석 자료로 활용할 수 있다.With this configuration, data reflecting key characteristics of typhoons, such as asymmetric structure, can be generated. These data can more accurately represent the maximum wind speed and spatial structure of past typhoons. Accordingly, by accurately predicting offshore winds such as typhoons, it can be used to respond to disasters and as analysis data for waves, storm surges, etc.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 방법(700)의 예시를 나타내는 흐름도이다. 일 실시예에서, 방법(700)은 적어도 하나의 프로세서(사용자 단말 또는 정보 처리 시스템의 적어도 하나의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 방법(700)은 프로세서가 과거 태풍에 대한 데이터에 대한 전처리를 수행하는 것으로 개시될 수 있다(S710). 여기서, 과거 태풍에 대한 데이터는 시간에 따라 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터는 사분면별 최대 풍속 데이터, 사분면별 최대 풍속 반경 데이터 및 사분면별 위도 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우, 프로세서는 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터에 기초하여, 태풍 파라미터 회귀식을 도출할 수 있다.Figure 7 is a flow chart illustrating an
그 후, 프로세서는 전처리된 데이터에 기초하여, 해상풍과 연관된 파라미터를 산출할 수 있다(S720). 구체적으로, 프로세서는 도출된 태풍 파라미터 회귀식을 이용하여, 사분면별 태풍 반경을 산출할 수 있다. 또한, 프로세서는 전처리된 데이터 및 사분면별 태풍 반경에 기초하여, 강풍 반경 파라미터를 산출할 수 있다.Thereafter, the processor may calculate parameters related to offshore wind based on the preprocessed data (S720). Specifically, the processor can calculate the typhoon radius for each quadrant using the derived typhoon parameter regression equation. Additionally, the processor may calculate a strong wind radius parameter based on the preprocessed data and the typhoon radius for each quadrant.
그 후, 프로세서는 태풍에 대한 시계열 데이터를 획득할 수 있다(S730). 여기서, 시계열 데이터는 시간에 따라 실시간으로 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함할 수 있다.Afterwards, the processor can acquire time series data about the typhoon (S730). Here, the time series data may include typhoon observation data for each quadrant observed in real time over time.
그 후, 프로세서는 파라미터 및 시계열 데이터에 기초하여, 해상풍의 풍속을 예측할 수 있다(S740). 구체적으로, 프로세서는 강풍 반경 파라미터를 해상풍 생성 모델에 입력하여, 해상풍 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 해상풍 생성 모델은 입력된 강풍 반경 파라미터에 대응하는 해상풍을 모델링하도록 사전에 학습된 기계 학습 모델일 수 있다.Afterwards, the processor can predict the wind speed of the offshore wind based on the parameters and time series data (S740). Specifically, the processor may generate offshore wind data by inputting the strong wind radius parameter into the offshore wind generation model. Here, the offshore wind generation model may be a machine learning model trained in advance to model the offshore wind corresponding to the input strong wind radius parameter.
일 실시예에서, 프로세서는 시계열 데이터를 미리 설정된 공간 해상도로 격자화할 수 있다. 또한, 프로세서는 격자화된 시계열 데이터 및 해상풍 데이터를 합성할 수 있다. 구체적으로, 프로세서는 해상풍 데이터를 미리 설정된 공간 해상도로 격자화할 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 동일 격자 내의 시계열 데이터 및 해상풍 데이터 중 더 큰 값을 가지는 데이터를 동일 격자의 데이터로 결정할 수 있다.In one embodiment, the processor can grid the time series data to a preset spatial resolution. Additionally, the processor may synthesize gridded time series data and offshore wind data. Specifically, the processor can grid offshore wind data to a preset spatial resolution. Additionally, the processor may determine the data with a larger value among the time series data and the offshore wind data within the same grid as the data of the same grid.
상술한 방법은 컴퓨터에서 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록 수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.The above-described method may be provided as a computer program stored in a computer-readable recording medium for execution on a computer. Media may be used to continuously store executable programs on a computer, or may be temporarily stored for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording or storage means in the form of a single or several pieces of hardware combined. It is not limited to a medium directly connected to a computer system and may be distributed over a network. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and There may be something configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, etc. Additionally, examples of other media include recording or storage media managed by app stores that distribute applications, sites or servers that supply or distribute various other software, etc.
본 개시의 방법, 동작 또는 기법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 본원의 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로 구현될 수도 있음을 통상의 기술자들은 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 대체를 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는 지의 여부는, 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 요구사항들에 따라 달라진다. 통상의 기술자들은 각각의 특정 애플리케이션을 위해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있으나, 그러한 구현들은 본 개시의 범위로부터 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.The methods, operations, or techniques of this disclosure may be implemented by various means. For example, these techniques may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof. Those skilled in the art will understand that the various illustrative logical blocks, modules, circuits, and algorithm steps described in connection with the disclosure herein may be implemented in electronic hardware, computer software, or combinations of both. To clearly illustrate this interchange of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends on the specific application and design requirements imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementations should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.
하드웨어 구현에서, 기법들을 수행하는 데 이용되는 프로세싱 유닛들은, 하나 이상의 ASIC들, DSP들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(digital signal processing devices; DSPD들), 프로그램가능 논리 디바이스들(programmable logic devices; PLD들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(field programmable gate arrays; FPGA들), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 개시에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.In a hardware implementation, the processing units used to perform the techniques may include one or more ASICs, DSPs, digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). ), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices, and other electronic units designed to perform the functions described in this disclosure. , a computer, or a combination thereof.
따라서, 본 개시와 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA나 다른 프로그램 가능 논리 디바이스, 이산 게이트나 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 구성의 조합으로서 구현될 수도 있다.Accordingly, the various illustrative logical blocks, modules, and circuits described in connection with this disclosure may be general-purpose processors, DSPs, ASICs, FPGAs or other programmable logic devices, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or It may be implemented or performed as any combination of those designed to perform the functions described in. A general-purpose processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, such as a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other configuration.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 기법들은 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 판독 전용 메모리(read-only memory; ROM), 비휘발성 RAM(non-volatile random access memory; NVRAM), PROM(programmable read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable PROM), 플래시 메모리, 컴팩트 디스크(compact disc; CD), 자기 또는 광학 데이터 스토리지 디바이스 등과 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들로서 구현될 수도 있다. 명령들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행 가능할 수도 있고, 프로세서(들)로 하여금 본 개시에 설명된 기능의 특정 양태들을 수행하게 할 수도 있다.For firmware and/or software implementations, techniques include random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), and PROM ( on computer-readable media such as programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable PROM (EEPROM), flash memory, compact disc (CD), magnetic or optical data storage devices, etc. It may also be implemented as stored instructions. Instructions may be executable by one or more processors and may cause the processor(s) to perform certain aspects of the functionality described in this disclosure.
소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기법들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되거나 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 통해 전송될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하여 컴퓨터 저장 매체들 및 통신 매체들 양자를 포함한다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체들일 수도 있다. 비제한적인 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 소망의 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 이송 또는 저장하기 위해 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 칭해진다.When implemented in software, the techniques may be stored on or transmitted through a computer-readable medium as one or more instructions or code. Computer-readable media includes both computer storage media and communication media, including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. Storage media may be any available media that can be accessed by a computer. By way of non-limiting example, such computer readable media may include RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or the desired program code in the form of instructions or data structures. It can be used to transfer or store data and can include any other media that can be accessed by a computer. Any connection is also properly termed a computer-readable medium.
예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 본원에서 사용된 디스크(disk) 와 디스크(disc)는, CD, 레이저 디스크, 광 디스크, DVD(digital versatile disc), 플로피디스크, 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크들(disks)은 보통 자기적으로 데이터를 재생하고, 반면 디스크들(discs) 은 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.For example, if the Software is transmitted from a website, server, or other remote source using coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair cable, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave, , fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line, or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave are included within the definition of medium. As used herein, disk and disk include CD, laser disk, optical disk, digital versatile disc (DVD), floppy disk, and Blu-ray disk, where disks are usually magnetic. It reproduces data optically, while discs reproduce data optically using lasers. Combinations of the above should also be included within the scope of computer-readable media.
소프트웨어 모듈은, RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는, 프로세가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록, 프로세서에 연결될 수 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 내에 존재할 수도 있다. ASIC은 유저 단말 내에 존재할 수도 있다. 대안으로, 프로세서와 저장 매체는 유저 단말에서 개별 구성요소들로서 존재할 수도 있다.A software module may reside in RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, hard disk, removable disk, CD-ROM, or any other form of storage medium known. An exemplary storage medium may be coupled to the processor such that the processor may read information from or write information to the storage medium. Alternatively, the storage medium may be integrated into the processor. The processor and storage medium may reside within an ASIC. ASIC may exist within the user terminal. Alternatively, the processor and storage medium may exist as separate components in the user terminal.
이상 설명된 실시예들이 하나 이상의 독립형 컴퓨터 시스템에서 현재 개시된 주제의 양태들을 활용하는 것으로 기술되었으나, 본 개시는 이에 한정되지 않고, 네트워크나 분산 컴퓨팅 환경과 같은 임의의 컴퓨팅 환경과 연계하여 구현될 수도 있다. 또 나아가, 본 개시에서 주제의 양상들은 복수의 프로세싱 칩들이나 장치들에서 구현될 수도 있고, 스토리지는 복수의 장치들에 걸쳐 유사하게 영향을 받게 될 수도 있다. 이러한 장치들은 PC들, 네트워크 서버들, 및 휴대용 장치들을 포함할 수도 있다.Although the above-described embodiments have been described as utilizing aspects of the presently disclosed subject matter in one or more standalone computer systems, the disclosure is not limited thereto and may also be implemented in conjunction with any computing environment, such as a network or distributed computing environment. . Furthermore, aspects of the subject matter of this disclosure may be implemented in multiple processing chips or devices, and storage may be similarly effected across the multiple devices. These devices may include PCs, network servers, and portable devices.
본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 개시의 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the present disclosure has been described in relation to some embodiments in this specification, various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present disclosure as can be understood by a person skilled in the art to which the invention pertains. Additionally, such modifications and changes should be considered to fall within the scope of the claims appended hereto.
110: 과거 태풍에 대한 데이터
120: 해상풍 생성 모델
130: 시계열 데이터
140: 해상풍의 풍속에 대한 데이터110: Data on past typhoons
120: Offshore wind generation model
130: Time series data
140: Data on wind speed of offshore wind
Claims (10)
과거 태풍에 대한 데이터에 대한 전처리를 수행하는 단계;
상기 전처리된 데이터에 기초하여, 해상풍과 연관된 파라미터를 산출하는 단계;
태풍에 대한 시계열 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 파라미터 및 상기 시계열 데이터에 기초하여, 해상풍의 풍속을 예측하는 단계
를 포함하고,
상기 과거 태풍에 대한 데이터는 시간에 따라 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함하고,
상기 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터는 사분면별 최대 풍속 데이터, 사분면별 최대 풍속 반경 데이터 및 사분면별 위도 데이터를 포함하고,
상기 전처리를 수행하는 단계는,
상기 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터에 기초하여, 태풍 파라미터 회귀식을 도출하는 단계
를 포함하고,
상기 파라미터를 산출하는 단계는,
상기 도출된 태풍 파라미터 회귀식을 이용하여, 사분면별 태풍 반경을 산출하는 단계; 및
상기 전처리된 데이터 및 상기 사분면별 태풍 반경에 기초하여, 강풍 반경 파라미터를 산출하는 단계
를 포함하고,
상기 해상풍의 풍속을 예측하는 단계는,
상기 강풍 반경 파라미터를 해상풍 생성 모델에 입력하여, 해상풍 데이터를 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 해상풍 생성 모델은 입력된 강풍 반경 파라미터에 대응하는 해상풍을 모델링하도록 사전에 학습된 기계 학습 모델인, 해상풍 예측 방법.
In a method for predicting offshore winds based on asymmetric typhoon characteristics, performed by at least one processor,
Performing preprocessing on data about past typhoons;
Calculating parameters related to offshore wind based on the preprocessed data;
Obtaining time series data for typhoons; and
Predicting wind speed of offshore wind based on the parameters and the time series data
Including,
The data on the past typhoons include typhoon observation data for each quadrant observed in the past over time,
The typhoon observation data for each quadrant observed in the past includes maximum wind speed data for each quadrant, maximum wind speed radius data for each quadrant, and latitude data for each quadrant,
The step of performing the preprocessing is,
Deriving a typhoon parameter regression equation based on the typhoon observation data for each quadrant observed in the past
Including,
The step of calculating the parameter is,
Using the derived typhoon parameter regression equation, calculating the typhoon radius for each quadrant; and
Calculating a strong wind radius parameter based on the preprocessed data and the typhoon radius for each quadrant.
Including,
The step of predicting the wind speed of the offshore wind is,
Inputting the strong wind radius parameter into an offshore wind generation model to generate offshore wind data
Including,
The offshore wind generation model is a machine learning model trained in advance to model the offshore wind corresponding to the input strong wind radius parameter.
상기 시계열 데이터는 시간에 따라 실시간으로 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함하고,
상기 해상풍의 풍속을 예측하는 단계는,
상기 시계열 데이터를 미리 설정된 공간 해상도로 격자화하는 단계; 및
상기 격자화된 시계열 데이터 및 상기 해상풍 데이터를 합성하는 단계
를 포함하는, 해상풍 예측 방법.
According to paragraph 1,
The time series data includes typhoon observation data for each quadrant observed in real time over time,
The step of predicting the wind speed of the offshore wind is,
gridding the time series data to a preset spatial resolution; and
Synthesizing the gridded time series data and the offshore wind data
Including, offshore wind prediction method.
상기 격자화된 시계열 데이터 및 상기 해상풍 데이터를 합성하는 단계는,
상기 해상풍 데이터를 상기 미리 설정된 공간 해상도로 격자화하는 단계; 및
동일 격자 내의 시계열 데이터 및 상기 해상풍 데이터 중 더 큰 값을 가지는 데이터를 상기 동일 격자의 데이터로 결정하는 단계
를 포함하는, 해상풍 예측 방법.
In clause 7,
The step of synthesizing the gridded time series data and the offshore wind data,
gridding the offshore wind data to the preset spatial resolution; and
Determining the data with a larger value among the time series data and the offshore wind data within the same grid as the data of the same grid.
Including, offshore wind prediction method.
A computer program stored in a computer-readable recording medium for executing the offshore wind prediction method according to any one of claims 1, 7 to 8 on a computer.
통신 모듈;
메모리; 및
상기 메모리와 연결되고, 상기 메모리에 포함된 컴퓨터 판독 가능한 적어도 하나의 프로그램을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로그램은,
과거 태풍에 대한 데이터에 대한 전처리를 수행하고,
상기 전처리된 데이터에 기초하여, 해상풍과 연관된 파라미터를 산출하고,
태풍에 대한 시계열 데이터를 획득하고,
상기 파라미터 및 상기 시계열 데이터에 기초하여, 해상풍의 풍속을 예측하기 위한 명령어들을 포함하고,
상기 과거 태풍에 대한 데이터는 시간에 따라 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터를 포함하고,
상기 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터는 사분면별 최대 풍속 데이터, 사분면별 최대 풍속 반경 데이터 및 사분면별 위도 데이터를 포함하고,
상기 전처리를 수행하는 것은,
상기 과거에 관측된 사분면별 태풍 관측 데이터에 기초하여, 태풍 파라미터 회귀식을 도출하는 것
을 포함하고,
상기 파라미터를 산출하는 것은,
상기 도출된 태풍 파라미터 회귀식을 이용하여, 사분면별 태풍 반경을 산출하고,
상기 전처리된 데이터 및 상기 사분면별 태풍 반경에 기초하여, 강풍 반경 파라미터를 산출하는 것
을 포함하고,
상기 해상풍의 풍속을 예측하는 것은,
상기 강풍 반경 파라미터를 해상풍 생성 모델에 입력하여, 해상풍 데이터를 생성하는 것
을 포함하고,
상기 해상풍 생성 모델은 입력된 강풍 반경 파라미터에 대응하는 해상풍을 모델링하도록 사전에 학습된 기계 학습 모델인, 해상풍 예측 시스템.As a system,
communication module;
Memory; and
At least one processor connected to the memory and configured to execute at least one computer-readable program included in the memory,
The at least one program is,
Perform preprocessing on data about past typhoons,
Based on the preprocessed data, calculate parameters related to offshore wind,
Obtain time series data on typhoons,
Based on the parameters and the time series data, it includes instructions for predicting the wind speed of the offshore wind,
The data on the past typhoons include typhoon observation data for each quadrant observed in the past over time,
The typhoon observation data for each quadrant observed in the past includes maximum wind speed data for each quadrant, maximum wind speed radius data for each quadrant, and latitude data for each quadrant,
Performing the preprocessing is,
Deriving a typhoon parameter regression equation based on the typhoon observation data for each quadrant observed in the past.
Including,
Calculating the above parameters is,
Using the typhoon parameter regression equation derived above, calculate the typhoon radius for each quadrant,
Calculating a strong wind radius parameter based on the preprocessed data and the typhoon radius for each quadrant.
Including,
To predict the wind speed of the offshore wind,
Inputting the strong wind radius parameter into the offshore wind generation model to generate offshore wind data
Including,
The offshore wind generation model is a pre-trained machine learning model to model the offshore wind corresponding to the input strong wind radius parameter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230090329A KR102609126B1 (en) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | Method and system for predicting marine wind based on asymmetrical typhoon characteristics |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4204034B2 (en) * | 2002-02-08 | 2009-01-07 | 九州電力株式会社 | Tropical cyclone wind speed prediction method and apparatus |
US20230161070A1 (en) * | 2020-11-13 | 2023-05-25 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Situ measurement station for monitoring wind and water properties in extreme hydrodynamic conditions |
JP2023523215A (en) * | 2020-04-20 | 2023-06-02 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレーション | UAVs for monitoring tropical cyclone development |
-
2023
- 2023-07-12 KR KR1020230090329A patent/KR102609126B1/en active IP Right Grant
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