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Méthode primale

Nous rappelons que le vecteur de contrôle $ u$ est l'ensemble des conditions initiales des fonctions de courant des $ 3$ couches. Sa dimension est donc $ 201 \times 201\
\times 3$ soit plus de $ 10^5$ . La fonction coût que nous voulons minimiser est donnée par l'équation (5.11). Son gradient est obtenu par la méthode de l'adjoint au premier ordre, et la fonctionnelle est minimisée grâce à un algorithme L-BFGS. La minimisation est arrêtée après $ 40$ itérations, et au plus $ 48$ simulations (le programme de minimisation autorise $ 20\%$ de simulations supplémentaires par rapport au nombre maximal d'itérations), chaque simulation comprenant une intégration du modèle direct (pour calculer $ \mathcal{J}$ ) et une intégration rétrograde du modèle adjoint (pour calculer $ \nabla\mathcal{J}$ ).

Figure 6.6: Résultat de la minimisation de la fonction coût primale. Solution au début (a) et à la fin (b) de la période d'assimilation.

\includegraphics[width=5.8cm]{chap7.fig/primal_1.eps}   \includegraphics[width=5.8cm]{chap7.fig/primal_80.eps}
\includegraphics[width=5.8cm]{chap7.fig/primal_1_2.eps}   \includegraphics[width=5.8cm]{chap7.fig/primal_80_2.eps}
\includegraphics[width=5.8cm]{chap7.fig/primal_1_3.eps}   \includegraphics[width=5.8cm]{chap7.fig/primal_80_3.eps}
(a)   (b)

Le résultat de la minimisation est montré sur la figure 6.6-a. Le modèle direct est ensuite intégré le long de la période d'assimilation en utilisant l'état initial reconstitué comme condition initiale. L'état correspondant du système à l'instant final est représenté sur la figure 6.6-b.

On constate que la fonction de courant de la couche de surface obtenue à l'instant initial est comparable à celle de la solution exacte au même instant (fig. 6.1-a). Ceci est déjà moins vrai à l'instant final $ t=T$ (figures 6.6-b et 6.1-b).

Enfin, les couches intermédiaire et au fond sont tout de même bien reconstruites, malgré l'absence d'informations disponibles. Ce phénomène a quasiment toujours été observé et l'information récupérée à partir des observations sur la couche de surface a tendance à se propager aux couches inférieures grâce au couplage entre les différentes couches dans le modèle ([35], [34]).


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