西澳大利亚大学 ARC 工业转型研究中心的研究人员通过数字工程改造能源基础设施 (TIDE)，取得了一项重大的数学突破，这可能有助于改变海洋研究和技术。
来自西澳大学物理、数学和计算学院的研究员 Lachlan Astfalck 博士及其团队开发了一种新的频谱密度估计方法，解决了长期存在的偏差问题，并为更准确的海洋学研究铺平了道路。
该研究发表在 Biometrika 杂志上，该杂志以强调在应用中具有直接或潜在价值的原创方法论和理论贡献而闻名。
Astfalck 博士说：“了解海洋对于包括海上工程、气候评估和建模、可再生技术、国防和运输在内的众多领域至关重要”。
“我们的新方法使研究人员和行业专业人士能够以更大的信心和准确性推进海洋技术。”
频谱密度估计是一种数学技术，用于通过识别哪些频率携带的能量最多来测量振荡信号（如波浪和海流）的能量贡献。
Astfalck 博士说：“传统上，Welch 估计器因其易用性和广泛引用而成为这种分析的首选方法，但是这种方法具有固有的偏差风险，这会根据模型的假设扭曲预期的估计值，这是一个经常被忽视的问题”。
TIDE 团队开发了去偏 Welch 估计器，该估计器使用非参数统计学习来消除这些偏差。
Astfalck 博士说：“我们的方法提高了频谱计算的准确性和可靠性，而无需对数据的形状或分布进行特定假设，这在处理不遵循已知分析模式的复杂数据时特别有用，例如海洋陆架区域的内潮”。
西澳大学海洋研究生院高级讲师兼 TIDE 合作者 Matt Rayson 博士最近在一个 TIDE 研究项目中应用了这种新方法，以研究复杂的非线性海洋过程。
Rayson 博士说：“海洋难以测量和理解，我们所做的工作都是为了揭开其中的一些谜团”。
“新方法意味着我们可以更好地了解海洋过程、气候模型、洋流和沉积物输送，从而使我们更接近于开发下一代数值海洋模型。
要了解更多此类见解，请访问我们的网站 www.international-maths-challenge.com。
本文的版权归西澳大利亚大学所有。
