Solar flare forecasting can be realized by means of the analysis of magnetic data through artificial intelligence techniques. The aim is to predict whether a magnetic active region (AR) will originate solar flares above a certain class within a certain amount of time. A crucial issue is concerned with the way the adopted machine learning method is implemented, since forecasting results strongly depend on the criterion with which training, validation, and test sets are populated. In this paper we propose a general paradigm to generate these sets in such a way that they are independent from each other and internally well-balanced in terms of AR flaring effectiveness. This set generation process provides a ground for comparison for the performance assessment of machine learning algorithms. Finally, we use this implementation paradigm in the case of a deep neural network, which takes as input videos of magnetograms recorded by the Helioseismic and Magnetic Imager on-board the Solar Dynamics Observatory (SDO/HMI). To our knowledge, this is the first time that the solar flare forecasting problem is addressed by means of a deep neural network for video classification, which does not require any a priori extraction of features from the HMI magnetograms.


翻译:通过人工智能技术分析磁数据,可以实现太阳耀斑预报。目的是预测磁活跃区(AR)是否会在一定时间内产生超过某一等级的太阳耀斑。一个关键问题是采用机器学习方法的方式,因为预测结果在很大程度上取决于培训、验证和测试机组使用的标准。在本文件中,我们提出了一个生成这些机组的一般范式,即这些机组相互独立,在ARF燃烧效果方面内部平衡良好。这一设定的生成过程为机器学习算法的性能评估提供了一个比较基础。最后,我们用这一执行模式来比较深层神经网络,该网络将太阳地震和磁成像仪在太阳动力观测台(SDO/HMI)上记录的磁图作为输入录制的录相带。据我们所知,这是首次通过深神经网络对太阳耀斑预报问题进行视频分类,而无需事先从HMI磁图中提取任何特征。

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