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McCast:面向长期降水预报的时间引导式潜在漂移校正

机器学习 2026-05-14 v1 人工智能

摘要

现有的降水预报方法通常采用自回归形式,从先前的输出预测未来状态。然而,这种方法会在长时间滚动过程中积累误差,导致预测偏离物理上可行的演化轨迹。虽然已有研究尝试通过提高逐步预测精度来缓解这一问题,但它们基本上忽略了气象系统的全局时序演化,缺乏在滚动过程中主动纠正漂移的机制。为此,本文提出了McCast,这是一种面向降水预报的时间引导式潜在漂移校正方法。不同于将记忆当作无序潜在状态的字典进行被动条件化,McCast利用组织化的记忆主动校正自回归潜在演化。具体而言,McCast引入漂移校正记忆库(DCBank),显式估计时序一致的漂移校正,以校准发散轨迹。DCBank包含两个阶段:首先,纠正性潜在提取器从当前预测和参考潜在状态预测初始校正;其次,校正感知记忆检索模块利用时序组织化的历史记忆细化初始校正。通过显式校正潜在演化,而不仅仅是提高逐步预测精度,McCast产生更具时序一致性和可靠性的长期预测。在两个广泛使用的基准数据集(SEVIR和MeteoNet)上的实验表明,McCast实现了最先进的性能,尤其在具有挑战性的长期预测场景中表现尤为突出。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.13197,
  title  = {McCast: Memory-Guided Latent Drift Correction for Long-Horizon Precipitation Nowcasting},
  author = {Penghui Wen and Yu Luo and Lintao Wang and Mengwei He and Patrick Filippi and Thomas Francis Bishop and Zhiyong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13197},
  year   = {2026}
}