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A transformer-based architecture for wave height forecasting within rectangular moonpool and its generalization performance study

delete2025-03-01
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PRE
AI
X
Xu Wang
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Ning Ma *
X
Xiechong Gu
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Q. Q. Shi
DOI:10.1016/j.oceaneng.2025.120313delete
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摘要

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月池在海上油气钻探和海洋能源开发中得到了广泛应用。工作场地需要平静的波浪环境才能有效运行。然而,受入射波或谐波船舶运动的影响,月池内的流体可能会产生显著的共振运动,从而严重干扰作业并危及海上安全。因此,可靠的月池波高预测对于指导海上作业至关重要。本研究旨在开发一个通用的月池波高预测模型。最初,我们进行了模型试验以获取月池内的波高和船体运动数据。随后,提出了一种基于Transformer框架的自监督训练模型,称为通用波高Transformer(GenWT)。该模型利用月池共振信息来提高预测精度。实验表明,与Informer、长短期记忆(LSTM)模型等其他基准模型相比,GenWT的性能更优,在两种海况下分别实现了26.15%和27.98%的均方误差(MSE)降低。得益于预训练+微调策略,GenWT模型的时间和空间复杂度可以呈二次方降低。此外,相同的预训练模型可以应用于不同的海洋工程预测任务,同时保持最佳性能,突显了GenWT在海洋工程应用中的鲁棒性和潜力。
Keyword:
Moonpool
Resonant frequencies
Wave height forecasting
Machine learning
Transformer

期刊

Ocean Engineering 封面图
Ocean Engineering
IF:
5.5
论文数:
6.0K
被引数:
7.6W

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Numerical and Experimental Investigation on a Moonpool-Buoy Wave Energy Converter
err2020-05-09
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errOAAI
errHengxu Liu; Feng Yan; Fengmei Jing; Jingtao Ao; Zhaoliang Han; Fankai Kong
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