/ Модель

Характеристики

Лицензия
MIT
Библиотека
pytorch
Опубликована
1 окт 2026

sentinel-mumbai-pinn-v1

Регрессия по таблицам

Sentinel-Mumbai PINN v1 — физически информированная LSTM-модель для почасового прогноза глубины городского затопления в Мумбаи по метеорологическим, приливным и городским данным.

0скачиваний за 30 дней0лайковвеса обновлены1 окт 2026

Бенчмарки

Как модель справилась с задачами пользователей ailist и что о ней публикуют открытые лидерборды

Публичные оценки

Из открытых лидербордов. Сравнивайте результаты одного теста при одинаковых условиях — отсутствие оценки не значит, что модель хуже.

В подключённых источниках результатов для этой модели пока нет.

Что умеет модель

Описание составлено по карточке модели и метаданным Hugging Face

Sentinel-Mumbai PINN v1 — модель для прогноза глубины городского затопления и динамики штормовых нагонов в Мумбаи и на острове Сальсетт. В карточке не назван разработчик. Модель построена на PyTorch и содержит около 20,4 млн обучаемых параметров; архитектура включает шестислойную двунаправленную LSTM, механизм self-attention и остаточный декодер. Она принимает последовательность из 24 почасовых шагов с девятью телеметрическими признаками, включая осадки, уровень прилива, высоту местности, городскую непроницаемость и дренажную сеть, и предсказывает непрерывную глубину воды в метрах.

Модель предназначена для локального прогнозирования затоплений с учётом осадков, приливов и ограничений стока. Физически информированная функция потерь включает ограничение сохранения массы при совпадении сильного прилива и ливня, чтобы снизить риск физически неправдоподобного прогноза нулевой глубины во время гидравлической блокировки. Карточка указывает лицензию MIT. Результаты зависят от соответствия входных данных описанным признакам и временной сетке; заявленная целевая MAE не является независимой оценкой качества.

Сценарии применения

  • почасовой прогноз глубины затопления в Мумбаи
  • оценка риска затопления при сильном приливе и ливне
  • прогноз последствий муссонных осадков для городских районов
  • моделирование влияния приливов и дренажа на городской сток

Ограничения

Модель рассчитана на последовательности из 24 почасовых шагов и девять признаков; для применения нужны данные, соответствующие этой схеме. Карточка не приводит независимых метрик качества или результатов проверки на других городах.

Карточка модели

README от автора на Hugging Face, как он его опубликовал

Открыть на Hugging Face

Sentinel-Mumbai PINN v1: 20M-Parameter Physics-Informed Neural Network

GitHub Repository License: MIT

Parent GitHub Repository: https://github.com/abdullah00ashraf/sentinel-v7-mumbai
Ecosystem Documentation: Axiyon / Producttolaunch Catalog

Model Summary

Sentinel-Mumbai PINN v1 is a high-capacity Physics-Informed Neural Network (PINN) engineered for hyper-local urban flood depth forecasting and storm surge dynamics across Mumbai / Salsette Island.

Trained across multi-decadal telemetry (rainfall, cumulative precipitation, tidal surge oscillations, elevation, urban impermeability, and drainage networks), the model embeds physical boundary laws directly into its optimization objective, preventing unphysical mass disappearance during coastal hydraulic lock events.

  • Architecture: 6-Layer Bidirectional LSTM + Multi-Head Self-Attention + Non-Linear Residual Decoder
  • Trainable Parameters: 20,387,457 active weights
  • Framework: PyTorch (torch.nn)
  • Lookback Horizon: 24 Hours sequential memory window (temporal resolution: hourly)

Neural Architecture & Mathematical Formulation

1. Network Topology

Input Sequence: [Batch, 24 Hours, 9 Features]
      │
      ▼
6-Layer Bidirectional LSTM (512 units/dir = 1024 hidden dims, dropout=0.3)
      │
      ▼
Self-Attention Mechanism:
  Attention Weights = Softmax(Linear(1024, 1))
  Context Vector    = Sum(Attention Weights * LSTM Sequences)
      │
      ▼
Non-Linear Decoder:
  Linear(1024 -> 256) -> ReLU -> Dropout(0.3)
  Linear(256 -> 64)   -> ReLU
  Linear(64 -> 1)     -> Pred: Continuous Flood Depth (m)

2. Physics-Informed Loss Function

The model optimizes a composite objective balancing empirical data fidelity against hydraulic conservation of mass:

$$\mathcal{L}{\text{total}} = \alpha \cdot \mathcal{L}{\text{data}} + \beta \cdot \mathcal{L}_{\text{physics}}$$

Data-Driven Loss (Log-Cosh)

To provide robust gradient descent that is resilient against extreme monsoon outliers without suffering from quadratic explosion: $$\mathcal{L}{\text{data}} = \frac{1}{N} \sum{i=1}^N \ln\left(\cosh(\hat{y}_i - y_i)\right)$$

Hydraulic Lock Mass Conservation Constraint

During high-tide sea surges ($>4.5\text{m}$, or normalized tide $>0.85$) coinciding with cloudburst precipitation ($>0.01$), gravity-fed urban storm drains cannot discharge into the Arabian Sea ("Hydraulic Lock"). Water is physically constrained to accumulate or stagnate: $$\mathcal{L}{\text{physics}} = \frac{1}{N} \sum{i=1}^N \text{ReLU}(0.1 - \hat{y}i) \cdot \mathbb{I}{(\text{tide} > 0.85)} \cdot \mathbb{I}_{(\text{rain} > 0.01)}$$ If the network attempts to predict near-zero flood depth during a locked storm event, a severe penalty is injected, enforcing conservation of mass.


9 Input Telemetry Features

IndexFeature KeyUnitDescription
0precip_mm_hrmm/hrInstantaneous hourly rainfall
1cumulative_rain_24hmmAccumulated precipitation over trailing 24 hours
2tidal_height_mmetersCoastal Arabian Sea tidal gauge level
3avg_elevation_mmetersWard-level mean topographic elevation
4impermeability_index[0.0 - 1.0]Urban concrete/asphalt soil sealing fraction
5drainage_capacity_m3_s$\text{m}^3/\text{s}$Municipal storm-water drainage throughput capacity
6distance_to_coast_mmetersEuclidean proximity to coastline / creeks
7temperature_c°CAmbient surface temperature
8soil_moisturefractionPre-storm Antecedent Soil Moisture Condition (AMC)

Quickstart & Standalone Inference

Installation

pip install torch numpy huggingface_hub

Running Inference via Python

from huggingface_hub import hf_hub_download
import torch
import sys

# 1. Download model architecture & weights
weights_path = hf_hub_download(repo_id="abdullahashraf122/sentinel-mumbai-pinn-v1", filename="sentinel_mumbai_v1.pt")
arch_path = hf_hub_download(repo_id="abdullahashraf122/sentinel-mumbai-pinn-v1", filename="bi_lstm_mumbai_v1.py")

import importlib.util
spec = importlib.util.spec_from_file_location("bi_lstm_mumbai_v1", arch_path)
module = importlib.util.module_from_spec(spec)
spec.loader.exec_module(module)

# 2. Instantiate and load
model = module.SentinelMumbaiPINN(input_dim=9, hidden_dim=512, num_layers=6, output_dim=1)
state_dict = torch.load(weights_path, map_location="cpu")
model.load_state_dict(state_dict)
model.eval()

# 3. Predict on a 24-hour sequence [batch_size, 24, 9]
dummy_telemetry = torch.rand(1, 24, 9)
with torch.no_grad():
    predicted_depth = model(dummy_telemetry)

print(f"Predicted Flood Depth: {predicted_depth.item():.4f} meters")

Training Hardware & Convergence

  • Training Platform: Intel Alder Lake P-Core Matrix + Gradient Accumulation (effective batch size: 256)
  • Optimization Target: Target MAE $\le 0.0004$
  • Validation Baseline: Monitored against Project Salsette 216,284 municipal cells.

License

Released under the MIT License.

Как запустить

На своей GPU в ailist. Цена — по текущим предложениям провайдеров

GPU в ailist

Универсальный рантайм · pytorch

Нельзя запустить

Табличные модели пока не поддерживаются.

Ревизия весов
9fca41d

0 моделей