Des chercheurs du Hub de recherche de transformation industrielle ARC de l’Université d’Australie-Occidentale pour la transformation des infrastructures énergétiques par l’ingénierie numérique (TIDE) ont réalisé une percée mathématique significative qui pourrait contribuer à transformer la recherche et la technologie océaniques.
Le chercheur Dr. Lachlan Astfalck, de l’École de physique, mathématiques et informatique de l’UWA, et son équipe ont développé une nouvelle méthode d’estimation de densité spectrale, s’attaquant aux biais de longue date et ouvrant la voie à des études océanographiques plus précises.
L’étude a été publiée dans la revue Biometrika, connue pour son accent sur les contributions méthodologiques et théoriques originales de valeur directe ou potentielle dans les applications.
« Comprendre l’océan est crucial pour de nombreux domaines, notamment l’ingénierie offshore, l’évaluation et la modélisation climatiques, les technologies renouvelables, la défense et le transport », a déclaré le Dr. Astfalck.
« Notre nouvelle méthode permet aux chercheurs et aux professionnels de l’industrie de faire progresser les technologies océaniques avec plus de confiance et de précision. »
L’estimation de densité spectrale est une technique mathématique utilisée pour mesurer la contribution énergétique des signaux oscillatoires, tels que les vagues et les courants, en identifiant quelles fréquences portent le plus d’énergie.
« Traditionnellement, l’estimateur de Welch a été la méthode de référence pour cette analyse en raison de sa facilité d’utilisation et de ses citations répandues, cependant cette méthode présente un risque inhérent de biais, qui peut déformer les estimations attendues basées sur l’hypothèse du modèle, un problème souvent négligé », a déclaré le Dr. Astfalck.
L’équipe TIDE a développé l’estimateur de Welch débiaiser, qui utilise l’apprentissage statistique non paramétrique pour éliminer ces biais.
« Notre méthode améliore la précision et la fiabilité des calculs spectraux sans nécessiter d’hypothèses spécifiques sur la forme ou la distribution des données, ce qui est particulièrement utile lors du traitement de données complexes qui ne suivent pas de modèles analytiques connus, comme les marées internes dans les régions de plateau océanique », a déclaré le Dr. Astfalck.
La nouvelle méthode a récemment été appliquée dans un projet de recherche TIDE par le maître de conférences de l’École supérieure des océans de l’UWA et collaborateur TIDE, le Dr. Matt Rayson, pour examiner des processus océaniques non linéaires complexes.
« L’océan est difficile à mesurer et à comprendre et le travail que nous faisons vise entièrement à découvrir certains de ces mystères », a déclaré le Dr. Rayson.
« La nouvelle méthode signifie que nous pouvons mieux comprendre les processus océaniques, les modèles climatiques, les courants océaniques et le transport de sédiments, nous rapprochant du développement de la prochaine génération de modèles océaniques numériques.
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Crédit de l’article donné à l’Université d’Australie-Occidentale.
