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Physics-informed machine learning aplicado para previsões de condições metoceânicas

Processo: 20/16746-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Acordo de Cooperação: IBM Brasil
Pesquisador responsável:Eduardo Aoun Tannuri
Beneficiário:Felipe Marino Moreno
Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Empresa:Universidade de São Paulo (USP). Centro de Inovação da USP (INOVA)
Vinculado ao auxílio:19/07665-4 - Centro de Inteligência Artificial, AP.eScience.CPE
Assunto(s):Aprendizado computacional   Aprendizagem profunda   Algoritmos   Simulação numérica   Navegação marítima   Circulação oceânica   Previsão climatológica   Zona costeira   Brasil
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Forecasting | Metocean | Physics-Informed Machine Learning | Aprendizado de Máquina

Resumo

Operações marítimas são extremamente afetadas pelas condições ambientais metoceânicas (vento, ondas e correntes), necessitando portanto de previsões precisas dessas condições para fins de planejamento. Simulações numéricas, baseadas nas equações físicas do fluído, são frequentemente empregadas para se prever essas condições metoceânicas, porém sua acurácia é limitada pela quantia e qualidade das informações disponíveis sobre as condições de contorno e forçantes. Uma abordagem para melhorar essas previsões é combinar o modelo físico com aprendizado de máquina (essa abordagem é conhecida como Physics-Informed Machine Learning - PILM), aproveitando a capacidade de reconhecimento de padrões dos algoritmos de aprendizado de máquina enquanto se obtém uma previsão fisicamente consistente. Esse trabalho visa aplicar PILM para melhorar as previsões de condições metoceânicas em regiões costeiras importantes do Brasil. (AU)

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Publicações científicas (9)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
MORENO, FELIPE M.; TANNURI, EDUARDO A.; COZMAN, FABIO G.. Automatic Clustering of Metocean Conditions on the Brazilian Coast. JOURNAL OF OFFSHORE MECHANICS AND ARCTIC ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME, v. 145, n. 4, p. 7-pg., . (20/16746-5, 19/07665-4)
MORENO, FELIPE M.; SCHIAVETO NETO, LUIZ A.; COZMAN, FABIO G.; DOTTORI, MARCELO; TANNURI, EDUARDO A.; IEEE. Enhancing the Forecast of Ocean Physical Variables through Physics Informed Machine Learning in the Santos Estuary, Brazil. OCEANS 2022, v. N/A, p. 7-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
COELHO, JEFFERSON F.; DE BARROS, MARCEL R.; NETTO, CAIO F. D.; MORENO, FELIPE M.; DE FREITAS, LUCAS P.; MATHIAS, MARLON S.; COZMAN, FABIO G.; DOTTORI, MARCELO; GOMI, EDSON S.; TANNURI, EDUARDO A.; et al. MODELING OCEANIC VARIABLES WITH GRAPH-GUIDED NETWORKS FOR IRREGULARLY SAMPLED MULTIVARIATE TIME SERIES. PROCEEDINGS OF ASME 2023 42ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON OCEAN, OFFSHORE & ARCTIC ENGINEERING, OMAE2023, VOL 5, v. N/A, p. 10-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
MATHIAS, MARLON S.; NETTO, CAIO F. D.; MORENO, FELIPE M.; COELHO, JEFFERSON F.; DE FREITAS, LUCAS P.; DE BARROS, MARCEL R.; DE MELLO, PEDRO C.; DOTTORI, MARCELO; COZMAN, FABIO G.; COSTA, ANNA H. R.; et al. A PHYSICS-INFORMED NEURAL OPERATOR FOR THE SIMULATION OF SURFACE WAVES. PROCEEDINGS OF ASME 2023 42ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON OCEAN, OFFSHORE & ARCTIC ENGINEERING, OMAE2023, VOL 7, v. N/A, p. 10-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
MORENO, FELIPE M.; COELHO, JEFFERSON F.; MATHIAS, MARLON S.; DE BARROS, MARCEL R.; NETTO, CAIO F. D.; DE FREITAS, LUCAS P.; DOTTORI, MARCELO; COZMAN, FABIO G.; COSTA, ANNA H. R.; GOMI, EDSON S.; et al. ECHO STATE NETWORKS FOR SURFACE CURRENT FORECASTING IN A PORT ACCESS CHANNEL. PROCEEDINGS OF ASME 2023 42ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON OCEAN, OFFSHORE & ARCTIC ENGINEERING, OMAE2023, VOL 5, v. N/A, p. 8-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
MORENO, F. MARINO; SASAKI, H. AKIRA UEHARA; MAKIYAMA, H. SHIGUEKI; TANNURI, E. AOUN. Vessel-Fender Contact Force Modelling for a Real-time Ship Manoeuvring Simulator. TRANSNAV-INTERNATIONAL JOURNAL ON MARINE NAVIGATION AND SAFETY OF SEA TRANSPORTATION, v. 17, n. 4, p. 8-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
MORENO, FELIPE M.; TANNURI, EDUARDO A.; COZMAN, FABIO G.. AUTOMATIC CLUSTERING OF METOCEAN CONDITIONS IN THE BRAZILIAN COAST. PROCEEDINGS OF ASME 2022 41ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON OCEAN, OFFSHORE & ARCTIC ENGINEERING, OMAE2022, VOL 5B, v. N/A, p. 9-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
MATHIAS, MARLON S.; THIERSCH, CARLOS H. S.; PATITUCCI, LUCA R.; DE BARROS, MARCEL R.; MORENO, FELIPE M.; JORDAO, ARTUR; DOTTORI, MARCELO; COSTA, ANNA H. R.; GOMI, EDSON S.; TANNURI, EDUARDO A.. A NEURAL OPERATOR FOR THE ESTIMATION OF WAVE HEIGHTS FROM WIND DATA. PROCEEDINGS OF ASME 2024 43RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON OCEAN, OFFSHORE AND ARCTIC ENGINEERING, OMAE2024, VOL 1, v. N/A, p. 9-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)
MATHIAS, MARLON S.; NETTO, CAIO F. D.; MORENO, FELIPE M.; COELHO, JEFFERSON F.; DE FREITAS, LUCAS P.; DE BARROS, MARCEL R.; DE MELLO, PEDRO C.; DOTTORI, MARCELO; COZMAN, FABIO G.; COSTA, ANNA H. R.; et al. A Physics-Informed Neural Operator for the Simulation of Surface Waves. JOURNAL OF OFFSHORE MECHANICS AND ARCTIC ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME, v. 146, n. 6, p. 10-pg., . (19/07665-4, 20/16746-5)