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Climate Prediction Tool Ousmane NDIAYE International Research Institute (I.R.I.), Columbia University.

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1 Climate Prediction Tool Ousmane NDIAYE International Research Institute (I.R.I.), Columbia University

2 Outil danalyse et de prevision statistiques sous Windows : Prevision saisonniere Validation de modele Mise a jour de la prevision Utilise differents types de fichier ASCII : Options danalyse statistique Analyse en Composante Principale (EOF ou ACP) Analyse en Correlation Canonique (CCA) Une page daide detaillee sous format HTML Options de sauvegarde des fichiers de sortie en : ASCII Graphiques APERCU

3 Choix de lanalyse a effectuer : ACP ou CCA

4 Chaque analyse necessite deux deux type de fichier : Un fichier de predicteurs X variables Un fichier de predictant (donnees) Y variables

5 FICHIER DENTRÉE : 1. Fichier de type STATION Fichier ayant : nom_station (sans espace) Latitude (en degree +/-) Longitude (en degree +/-) Annee (premiere colonne) Donnees (avec option De donnees manquantes) Mots cles : LAT, LONG, Stn Necessaires dans ce type de fichier

6 FICHIER DENTRÉE : 2. Fichier non_referencies Ou de type Indices : Les donnees sont sans coordonnees (lat. ou lon) : nom_indice (sans espace) Annee (premiere colonne) Donnees (avec option De donnees manquantes) Mots cles : NAME CONSTRUCTION DES FICHIERS DENTREE

7 Les fichiers peuvent etre construits en utilisant Excel

8 CONSTRUCTION DES FICHIERS DENTREE Dans Excel les fichiers sont Sauvegrades sous le format Text tab delimited

9 SELECTION DES FICHIERS Pour selectionner les fichiers il faut cliquer sur longlet browse.

10 SELECTION DES FICHIERS CPT automatiquement cherche les fichiers dans le repertoire : C:\Program Files\CPT\data\ a moins que lors de linstallation un autre repertoire a ete specifie

11 Il faut specifier le type de fichier parmis ces trois options : 1. Station (lat/long) 2. non referencies (indices ou moyennes) 3. point de grille (sortie de modele) SELECTION DES FICHIERS

12 Pour les fichiers de type grille il faut specifier le nombre de points de grille sur chaque latitude et sur chaque longitude. Lexemple ci-dessus est pour les fichiers de sortie du modele ECHAM.

13 SELECTION DES FICHIERS Pour les fichiers de type station ou de type unreferenced il faut Simplement specifier le nombre de Station ou de serie contenu dans le fichier.

14 Pour les fichiers de grille, il faut specifier le domaine detude sur lequel lanalyse va seffectuer par un EOF ou par CCA. En general ce domaine est connu davance par experience apres plusieurs essais. SELECTION DES FICHIERS

15 De la meme maniere on procede pour la selection du fichier pour La variable Y (predictant). Les memes trois types de fichier sont aussi possible.

16 SELECTION DES FICHIERS CPT par defaut commence lanalyse a partir de la premiere annee dans chaque fichier dentrée X et Y, elles peuvent etre differentes. Il faut les Rendre egal a lannee la plus recente des deux fichiers.

17 SELECTION DES FICHIERS Il faut specifier la longueur de la periode dentrainement. Si cette periode est egale a la longueur du fichier de predicteur CPT fait Automatiquement une validation croisee. Il faut specifier aussi la largeur de la fenetre pour la validation croisee 3 est un bon choix.

18 SELECTION DES FICHIERS Une fois quon a selectionne les fichiers dentrée on peut sauvegarder la selection dans un fichier projet. File => save Par defaut CPT enregistre tous les projets dans le sous repertoire : C:\Program Files\CPT\projects\

19 ANALYSE DES DONNEES 1. Il faut choisir le nombre de EOF, du champ de predicteur, a utiliser pour Faire la prevision. CPT peut chercher la meilleure combinaison de EOFs Avec loption Maximum number of modes en indiquant un nombre maximum de EOF. 4 veux dire essayer 1, 2, 3 et les 4 premiers EOFs. 2. Ensuite on peut lancer lanalyse : Actions => Calculate => Cross-validated

20 ANALYSE DES DONNEES CPT commence lanalyse specifiee sur une nouvelle fenetre de Results Windows. On peut voir les fichiers de donnees choisis et loptimisation de nombre de EOFs.

21 ANALYSE DES DONNEES Optimisation du nombre de EOF : 1. CPT va utiliser EOF1 pour faire la prevision et genere un indice de bonne prevision (goodness index) pour EOF1 seul, ensuite il utilise EOF1 et EOF2 et refait la prevision et genere lindice de Previsibilite correspondant. Et ainsi de suite jusquaux EOF1, EOF2, EOF3 et EOF4 pour faire la Prevision. 2. CPT compare les indices de bonne prevision pour chaque type de combinaison et retient dans la derniere colonne a gauche le meilleur indice qui est ici la combinaison de EOF1, EOF2 et EOF3 (cad 3). 3. CPT va utiliser les trois premiers EOFs pour faire sa prevision et construire le modele.

22 RESULTATS DE LANALYSE Pour voir les resultats aller : Tools Validation => Cross-Validated : permet de voir le Skill, les series prevues et observees Contingency Tables : permet de voir les tables de contingence Graphics : permet de voir les structures (loading patterns) des EOFs et le scree plot.

23 RESULTATS DE LANALYSE : Graphes Pour voir les series prevues et observees pour chaque station/grille/indice aller : Tools => Validation => Cross-Validated => Performance Measures Ce menu permet de voir aussi certains statistiques sur la prevision : coef de correlation, RMSE, ROC etc (pour plus de details se referer a la page daide).

24 RESULTATS DE LANALYSE : Graphes Le menu : Tools => Validation => Graphics => Scree plots Permet de voir le pourcentage de variance de chaque EOF pour faire une meilleur selection du nombre de EOFs a retenir.

25 RESULTATS DE LANALYSE : Graphes 1. Le menu : Tools => Validation => Graphics => X EOF loadings and scores Permet de voir la structure de chaque EOF et sa serie temporelle. 2. CPT permet de sauvegrader chaque graphe en : cliquant sur le bouton droit de la souris selectionnant le graphique a sauvegarder

26 RESULTATS DE LANALYSE : Graphes On peut changer le nom du fichier de sortie en clicquant sur browse On peut aussi ajuster la qualite du fichier JPEG. Les fichiers de sortie sont sauvegardes dans : C:\Program Files\CPT\output\

27 RESULTATS DE LANALYSE : Fichiers de sorties Le menu : File => Data Output Permet de sauvegarder les donnees de la prevision dans des fichiers de sortie : 1.Serie prevue 2.EOFs : series temporelles, structures (loading), variance expliquee 3.Les coefficients du modele de pervision (ex Y=Ax+b) 4.Les donnees dentrée (avec loption lissage des donnees manquantes)

28 RESULTATS DE LANALYSE : Fichiers de sorties Pour sauvegarder chaque sortie sur un fichier different il faut specifier Un nom en cliquant sur browse. Par defaut CPT sauvegarde les fichiers de sortie dans : C:\Program Files\CPT\output\

29 CONCLUSION CPT nest quun outil de travail il faut toujours savoir ce que lon veut en faire : Resultats finals = fichier dentrée + analyse + options donc les analyses statistiques sont aussi importantes que les options choisies. lire la page daide de chaque menu pour mieux comprendre les analyses et les options (menu help) Sinscrire sur la liste des usagers du CPT pour en savoir plus : Nous aimerons bien connaitre les problemes que vous rencontrez en utilisant CPT pour mieux lameliorer, Nhesiter donc pas a nous ecrire a :


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