Энтропийно-рандомизированное прогнозирование эволюции площади термокарстовых озёр

Предлагается альтернативный существующему в машинном обучении подход, который назван рандомизированным прогнозированием. Подход основан на рандомизированной параметризованной модели (РПМ) исследуемого процесса. Описана структура общей модели эволюции площади термокарстовых озёр. Для моделирования площади термокарстовых озёр и влияющих на неё среднегодовой температуры и годовой суммы осадков используются математические модели линейной динамической регрессии со случайными параметрами. Рассмотрены три вида прогнозов: краткосрочный, среднесрочный и долгосрочный для трёх зон мерзлоты (сплошной, прерывистой и островной) на территории Западной Сибири. Все полученные результаты являются воспроизводимыми в пределах средних значений и среднеквадратических ошибок. Результаты тестирования показывают, что выбранный вид модели рандомизированного прогнозирования эволюции площадей озёр хорошо описывает зависимость площади озёр и приводит к низким значениям относительных ошибок в 0.01–0.02. С другой стороны, аналогичное моделирование температуры и осадков приводит к существенно бо́льшим погрешностям от 0.08 до 0.22. Полученный в результате прогноз эволюции площади озёр в зоне мерзлоты в условиях климатических изменений характеризуется стандартными отклонениями, не превышающими 2–4.5 %.