Na pobočce Českého hydrometeorologického ústavu v Hradci Králové existuje již několik let skupina
aplikovaného klimatologického výzkumu. Po celou tuto dobu je zde software TIBCO Statistica
základním prostředkem pro zpracování klimatologických dat a velice se osvědčil.
Oblasti využití softwaru na ČHMÚ Hradec Králové
RNDr. Ladislav Metelka PhD., předseda
pobočky Hradec Králové k využívání softwaru
na Králově hradecké pobočce uvádí:
„Vzhledem k tomu, že se naše skupina zabývá
především problematikou nelineárního
empirického modelování v meteorologii a
klimatologii, jedním z nejčastěji používaných
nástrojů z celého balíku produktů TIBCO
Statistica je modul Neuronové sítě. Ukazuje se
jako velice dobrý při modelování komplexních
procesů v nelineárních systémech, ve kterých
jsou vlastnosti systému ovlivněny celou řadou
skrytých pozitivních i negativních zpětných
vazeb. Právě nelinearita a komplexnost
klimatického systému totiž často omezují
možnosti využití klasických statistických metod
nebo přinášejí problémy s identifikací
optimálního modelu či interpretací výsledků.
Oproti tomu neuronové sítě dokáží velice
dobře modelovat i tyto složité a nelineární
procesy, zpravidla dávají lepší výsledky než
klasické metody empirického modelování a
často jsou schopny přinést i zcela nový pohled
na řešenou problematiku.“
Řešené úkoly
Dále RNDr. Metelka popisuje: „Dnes jsou programy z balíku TIBCO Statistica běžně používány při řešení řady výzkumných úkolů,podporovaných Grantovou agenturou ČR, projektů na podporu vědy a výzkumu nebo výzkumných projektů, podporovaných Evropskou komisí, ale i v rámci běžného zpracování dat. Pomocí neuronových sítí byly řešeny například následující úkoly:
- interpolace a regionalizace vybraných klimatologických charakteristik na území ČR
- korekce radarových odhadů srážkových úhrnů v situacích se silnými přívalovými srážkami
- analýza nelineární variability tlakového pole v severoatlantické oblasti (nelineární analýza hlavních komponent pomocí autoasociativní neuronové sítě, klasifikace cirkulačních typů pomocí Kohonenovy sítě)
- analýza dynamických a chemických vlivů, působících na ozonovou vrstvu (v rámci evropského projektu CANDIDOZ, pravděpodobně vůbec první využití neuronových sítí k tomuto účelu)
- rekonstrukce dávek ultrafialového slunečního záření, dopadajícího na zemský povrch, v době před začátkem přímých měření této charakteristiky
- analýzy výstupů regionálních klimatických modelů
Výsledky řady studií byly publikovány v odborném tisku (v ČR většinou v časopise Meteorologické zprávy) nebo prezentovány na prestižních mezinárodních konferencích (výroční semináře Americké meteorologické společnosti, konference o statistické klimatologii, konference a workshopy jednotlivých výzkumných projektů, např. projektu CLIVAR).
Díky propojení modulů TIBCO Statistica je pro nás vynikající zejména možnost řešit celé rozsáhlé problémy opravdu komplexně v rámci jednoho programového balíku. Od bezproblémového výběru potřebných dat z klimatologických databází prostřednictvím ODBC přes možnost základní analýzy a předzpracování dat, samotný vývoj modelu až po kvalitní numerickou či grafickou prezentaci výsledků a výpočtů řady navazujících statistických charakteristik. Výborná je rovněž možnost práce s makry a programování prakticky všech kroků pomocí programovacího jazyka Statistica Visual Basic. To umožňuje jednak automatizaci opakujících se výpočtů, ale i tvorbu velice komplexních „hybridních“ modelů, kdy jsou například kombinovány klasické statistické metody s neuronovými sítěmi.“
RNDr. Ladislav Metelka PhD.,
Předseda pobočky ČHMÚ v Hradci Králové