• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • A
  • A
  • A
  • A
  • A
Обычная версия сайта
  • RU
  • EN
  • HSE University
  • Publications
  • Articles
  • Randomized Machine Learning Algorithms to Forecast the Evolution of Thermokarst Lakes Area in Permafrost Zones
  • RU
  • EN
Расширенный поиск
Высшая школа экономики
Национальный исследовательский университет
Priority areas
  • business informatics
  • economics
  • engineering science
  • humanitarian
  • IT and mathematics
  • law
  • management
  • mathematics
  • sociology
  • state and public administration
by year
  • 2027
  • 2026
  • 2025
  • 2024
  • 2023
  • 2022
  • 2021
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008
  • 2007
  • 2006
  • 2005
  • 2004
  • 2003
  • 2002
  • 2001
  • 2000
  • 1999
  • 1998
  • 1997
  • 1996
  • 1995
  • 1994
  • 1993
  • 1992
  • 1991
  • 1990
  • 1989
  • 1988
  • 1987
  • 1986
  • 1985
  • 1984
  • 1983
  • 1982
  • 1981
  • 1980
  • 1979
  • 1978
  • 1977
  • 1976
  • 1975
  • 1974
  • 1973
  • 1972
  • 1971
  • 1970
  • 1969
  • 1968
  • 1967
  • 1966
  • 1965
  • 1964
  • 1963
  • 1958
  • More
Subject
News
October 8, 2026
HSE Experts Take Part in 23rd Annual Meeting of Valdai Discussion Club
The 23rd Annual Meeting of the Valdai Discussion Club was held from September 28 to October 1, 2026 under the theme ‘Responsibility for the Future: Limits of the Possible, or Limitless Possibilities?’ The forum brought together 120 experts from 40 countries, including representatives of China, the United States, India, Brazil, the United Kingdom, Germany, Egypt, Iran, and Japan.
October 7, 2026
‘Our Team Consists of True Leaders in Their Respective Academic Disciplines
The HSE International Centre of Decision Choice and Analysis studies a wide range of methods for analysing decision-making and possible scenarios for the development of natural, socio-economic, and political phenomena using various mathematical models. The application of advanced mathematical methods to forecasting helps to prevent negative outcomes and avoid erroneous decisions. The HSE News Service spoke to the centre’s director, Prof. Fuad Aleskerov, about its work.
October 6, 2026
International N5 Symposium ‘Neural Networks and Nonlinearity in Nizhny Novgorod Brings Together Scientists from Russia and Serbia
The International N5 Symposium ‘Neural Networks and Nonlinearity in Nizhny Novgorod’ was held at the Nizhny Novgorod House of Scientists from September 23 to 26. The event was organised by HSE University–Nizhny Novgorod and the Nizhny Novgorod House of Scientists, with the participation of Sberbank and the Institute of Physics Belgrade. The symposium was held for the second time: the first conference took place in 2025 and attracted considerable interest from the academic community.

 

Have you spotted a typo?
Highlight it, click Ctrl+Enter and send us a message. Thank you for your help!

Publications
  • Books
  • Articles
  • Chapters of books
  • Working papers
  • Report a publication
  • Research at HSE

?

Randomized Machine Learning Algorithms to Forecast the Evolution of Thermokarst Lakes Area in Permafrost Zones

Automation and Remote Control. 2023. Vol. 84. No. 1. P. 64–81.
Yu. A. Dubnov, A. Yu. Popkov, Polishchuk V. Y., Sokol E. S., Melnikov A. V., Polishchuk Y. M., Yu. S. Popkov

Randomized machine learning focuses on problems with considerable uncertainty in data and models. Machine learning algorithms are formulated in terms of a functional entropylinear programming problem. We adapt these algorithms to forecasting problems on an example of the evolution of thermokarst lakes area in permafrost zones. Thermokarst lakes generate methane, a greenhouse gas affecting climate change. We propose randomized machine learning procedures using dynamic regression models with random parameters and retrospective data (climatic parameters and remote sensing of the Earth’s surface). The randomized machine learning algorithm developed below estimates the probability density functions of model parameters and measurement noises. Randomized forecasting is implemented as algorithms transforming the optimal distributions into the corresponding random sequences (sampling algorithms). The randomized forecasting procedures and technologies are trained, tested, and then applied to forecast the evolution of thermokarst lakes area in Western Siberia.

Research target: Mathematics Computer Science
Language: English
Full text
DOI
Text on another site
Keywords: информационная энтропиядистанционное зондированиеRemote Sensing information entropyrandomized forecastingthermokarst lakesрандомизированное машинное обучениерандомизированное прогнозирование randomized machine learning термокарстовые озера
Similar publications
Linear dependencies, polynomial factors in the Duke–Erdős forbidden sunflower problem
Kupavskii A., Noskov F., Forum of Mathematics, Sigma 2026 Vol. 14 Article 124
We call a family of $s$ sets $\{F_1, \ldots, F_s\}$ a sunflower with $s$ petals if, for any distinct $i, j \in [s]$, one has $F_i \cap F_j = \cap_{u = 1}^s F_u$. The set $C = \cap_{u = 1}^s F_u$ is called the {\it core} of the sunflower. It is a classical result of ...
Added: October 8, 2026
Effects of Elevation Changes and Multilevel Structures on Vehicular Signal Propagation
Stepanyants V., Andrey V. Fizulin, Chibirov A. et al., FUTURE TRANSPORTATION 2026 Vol. 6 No. 5 Article 225
Reliable Vehicle-to-Everything (V2X) evaluation requires propagation models that represent terrain and multilevel infrastructure. Most integrated vehicular simulators still rely on planar models, but the magnitude of the resulting bias is unclear. This study quantitatively compares flattened two-dimensional (2D) and terrain-aware three-dimensional (3D) variants of three scenarios using identical Sionna RT settings. The pipeline combines OpenStreetMap ...
Added: October 8, 2026
Modulational Instability and Wave Dynamics in the Rotated Modified Gardner–Whitham Equation
Flamarion M. V., Pelinovsky E., Chaos, Solitons and Fractals 2026 Vol. 213 No. 2 Article 119245
This article concerns the study of modulational instability in the rotated-modified Gardner–Whitham (rmGW) equation. This model incorporates both quadratic and cubic nonlinearities, similarly to the Gardner equation, while also retaining the fully dispersive character of the Whitham equation together with a large-scale dispersive term analogous to that in the Ostrovsky equation. Using a classical multiple-scale asymptotic expansion, we ...
Added: October 8, 2026
Автоматизированное построение математических теорий
Люксембург А. А., УРСС, 2005.
Изучается возможность автоматизированного построения математических теорий. Рассматривается дедуктивная система, основанная на языке логики предикатов первого порядка, объектами системы являются математические выражения или формулы, которые описывают математические объекты или их свойства. В дедуктивной системе выводятся математические определения и теоремы. Для доказательства теорем используются методы автоматического доказательства. Разработан алгоритм, выводящий часть формул системы. Для решения задачи используется аппарат математической ...
Added: October 7, 2026
Automated Ranking of Soybean Plots from Close-Range RGB Video via Depth Filtering and Point-Based Counting
Groshev Maksim, Rybakov Petr, Teterin N. et al., Sensors 2026 Article 6171
Manual assessment of soybean yield components, such as pod number, is laborious, time-consuming, and subjective. Existing computer-vision approaches based on object detection or instance segmentation perform poorly on close-range RGB imagery of soybean canopies due to severe occlusions, ambiguous plant boundaries, and the high cost of bounding-box annotation. To address these challenges, we propose a ...
Added: October 7, 2026
Space-Time Fluctuations in a Quasi-static Limit
Bernardin C., Gonçalves P., Olla S., Mathematical Physics Analysis and Geometry 2024 Vol. 27 No. 7
We consider the macroscopic limit for the space-time density fluctuations in the open symmetric simple exclusion in the quasi-static scaling limit. We prove that the distribution of these fluctuations converge to a gaussian space-time field that is delta correlated in time but with long-range correlations in space. ...
Added: October 6, 2026
Новые информационные технологии в исследовании сложных структур. Материалы шестнадцатой международной конференции 21–25 Сентября 2026 г.
Томск: Издательство Томского государственного университета, 2026.
Материалы сборника Шестнадцатой Международной конференции «Новые информационные технологии в исследовании сложных структур» (Москва, 21–25 сентября 2026 г.) ориентированы на широкий круг специалистов, работающих на стыке теории информации, системного анализа и прикладных предметных областей. В издание вошли результаты исследований, посвящённые моделированию дискретных и стохастических структур управления и связи, разработке высокопроизводительных вычислительных и телекоммуникационных систем, а также вопросам цифровой трансформации образования, архитектурно-градостроительного проектирования,  экологического ...
Added: October 6, 2026
To spike or not to spike: the whims of the Wonham filter in the strong noise regime
Bernardin C., Chhaibi R., Najnudel J. et al., Probability Theory and Related Fields 2026 Vol. 195 P. 1823–1875
We study the celebrated Shiryaev-Wonham filter (Wonham, W.M., in J. Soc. Ind. Appl. Math. 347–369, 1964) in its historical setup, where the hidden Markov jump process has two states. We are interested in the weak noise regime for the observation equation. Interestingly, this becomes a strong noise regime for the filtering equations. Earlier results of ...
Added: October 5, 2026
Цепная дробь Аски–Вильсона при qN=1
Ismailov A., Spiridonov V., Успехи математических наук 2026 Т. 81 № 5 С. 183–184
Получена новая формула для цепной дроби Аски–Вильсона в форме отношения двух  q-гипер-геометрических рядов. ...
Added: October 5, 2026
Оптимизация энергопотребления предприятия с использованием методов многокритериальной оптимизации
Серебренников Д. А., Belov A. V., Информационные технологии и вычислительные системы 2026 № 3 С. 157–169
В условиях роста стоимости энергоресурсов и необходимости повышения энергоэффективности производственных процессов особую актуальность приобретает задача оптимизации энергопотребления промышленных предприятий. В данной работе рассматривается подход к управлению энергозатратами машиностроительного предприятия на основе методов многокритериальной оптимизации. Постановка задачи включает несколько целевых функций: минимизацию энергопотребления, минимизацию стоимости электроэнергии с учётом тарифных ограничений и максимизацию производственной эффективности. Для решения ...
Added: October 5, 2026
Explicit Formula for Inverse and Determinant in Geometric Algebras over Odd-dimensional Vector Spaces
Abdulkhaev K., Shirokov D., Advances in Applied Clifford Algebras 2026 Vol. 36 P. 1–21
In this paper, we present explicit formulas for the inverse and determinant in geometric (Clifford) algebras over vector spaces of dimension n = 7. The derivation of these formulas is made possible by generalizing the concept of conjugation to basis conjugation operations. We further develop a general method for constructing such formulas over odd-dimensional spaces ...
Added: October 4, 2026
On Practical Aspects of Constructing Quasi-Cyclic Subfield Subcodes of Dual Elliptic Codes and Their Application in McEliece-type Cryptosystems
Kuninets A., IEEE Transactions on Information Theory 2026 P. 1–1
In this work we study the applicability of Quasi-Cyclic Subfield Subcodes of Dual Elliptic (QC-SSDE) codes for integration into code-based cryptographic schemes. Detailed algorithms are provided for constructing parity-check matrices as well as block-circulant parity-check matrices for this family of codes, accompanied by empirical results that enable the construction of QC-SSDE codes with predetermined dimensions. ...
Added: October 3, 2026
Инкрементальный метод обновления многомерного куба по неупорядоченному потоку событий журналов информационных систем
Zykov S. V., Уфимцев Г. А., Моделирование, оптимизация и информационные технологии 2026 Т. 14 № 8 С. 1–13
Информационные системы формируют большие объёмы событийных журналов, которые используются для анализа работы приложений и сервисов. При этом события могут поступать в аналитический контур позже момента их фактического возникновения и не в исходном порядке. Такая рассинхронизация приводит к ошибкам при построении агрегированных временных показателей, а регулярный полный пересчёт многомерного аналитического куба требует значительных вычислительных затрат. Целью ...
Added: October 2, 2026
Updating legacy soil map reveals spatial soil-class probabilities
Gorbacheva A., Krenke A., Puzachenko M. et al., Geoderma Regional 2026 Vol. 46 Article e01124
Legacy soil maps remain essential for national land-use planning. However, their thematic accuracy and spatial resolution are often insufficient for contemporary applications requiring reliable estimates. This study presents a digital soil-mapping approach to update legacy soil information without extensive field sampling, demonstrated for arable lands in the Republic of Tatarstan (4.5 million ha). The proposed ...
Added: August 18, 2026
Картографирование усыхания хвойных лесов по данным дистанционного зондирования Земли на примере лесов хребта Хамар-Дабан
Tsydypova M., Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса 2026 Т. 23 № 3 С. 263–275
The article presents a methodology for mapping coniferous forest decline, based on the integration of automated remote sensing data interpretation techniques, vegetation indices, remote sensing data on above-ground biomass (Biomass CCI (Climate Change Initiative)), and materials from ground-based forest pathology surveys using forests of the Khamar-Daban ridge (Republic of Buryatia) as a case study. The ...
Added: August 9, 2026
City-Agglomeration: Production and representation of the boundaries of spatial influence of Krasnodar
O. I. Vendina, A. V. Sheludkov, Gritsenko A. A., Regional Research of Russia 2024 Vol. 14 No. Suppl 1 P. S10–S30
The article is based on the materials of the field research conducted in Krasnodar krai in the summer–autumn of 2023, as well as on the analysis of articles and projects devoted to the substantiation of spatial forms and borders of Russian urban agglomerations. The Krasnodar urban agglomeration was chosen for several reasons: (a) the intensive ...
Added: October 10, 2025
Operationalization of the theory of meaning in inter-social communications and its applications
Ivanova I., Scientometrics 2025 Vol. 130 No. 6 P. 3109–3126
This paper reviews research topics that I have had the fortune to explore with Loet Leydesdorff over the past decade. What initially seemed to be different areas of research have eventually been brought together into a unified framework for a theory of meaning in inter-social communication. The sociology of communication laid the foundations for a ...
Added: September 2, 2025
Green infrastructure dynamics in the urban areas of subarctic Western Siberia
Moskovchenko D., Roman Fedorov, Fakhretdinov A., Urban Ecosystems 2025 No. 28 Article 155
The northern part of western Siberia, which comprises the Khanty-Mansiysk and Yamalo-Nenets Autonomous Districts of Tyumen Oblast, Russia, is one of the most urbanized areas exposed to the subarctic climate. Here, we study the specifc socio-natural interactions afected by the development of urban green infrastructure in such climatic zones as middle and northern taiga, as ...
Added: August 4, 2025
Об информационном профиле трех случайных величин с двумя исходами
Аллеманд А. О., Чебышевский сборник 2024 Т. 25 № 4 С. 27–41
In this paper we consider mutual information for a pair of random variables and find a third variable (condition) that maximise conditional mutual information of three of them. ...
Added: April 29, 2025
Пространственно-временной анализ эволюции площади термокарстовых озер с использованием космического зондирования земной поверхности и процедур рандомизированного машинного обучения и прогнозирования
Dubnov Y. A., Popkov A., Popkov Y. et al., Russian Journal of Earth Sciences 2024 Т. 24 № 5 С. 1–20
Работа посвящена проблеме прогнозирования эволюции площади термокарстовых озер в зоне вечной мерзлоты Арктики на примере анализа тестовых участков из нескольких географических регионов. Предлагаемый в работе подход основан на методе рандомизированного машинного обучения (РМО) для построения математических моделей динамики площади озер в условиях климатических изменений, ее обучения на реальных данных и дальнейшего прогнозирования. Приводятся и сравниваются результаты моделирования динамики площадей озер ...
Added: January 27, 2025
ЭНТРОПИЙНО-РАНДОМИЗИРОВАННОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗАВИСИМОГО ПРОЦЕССА
Popkov A., Dubnov Y. A., Popkov Y., Челябинский физико-математический журнал 2024 Т. 9 № 1 С. 144–159
Работа посвящена развитию метода рандомизированного машинного обучения в направлении оценивания динамических моделей связанных процессов с использованием реальных данных, один из которых рассматривается в качестве основного, а другой в качестве зависимого. Модель основного процесса в этой концепции реализуется динамической моделью на основе дифференциальных уравнений с параметрами, которые в свою очередь реализуются статической моделью в другой временной ...
Added: January 27, 2025
Информационная энтропия и гетерогенное поведение инвесторов на российском фондовом рынке
Fayzulin M., Финансы и бизнес 2024 Т. 20 № 2 С. 27–52
В работе исследуется взаимосвязь между разнородным поведением частных инвесторов и динамикой цен наиболее обсуждаемых акций российский акций, включая также динамику российского фондового рынка. На основе текстового анализа были разработаны метрики сентимента, учитывающие мнения пользователей инвестиционных онлайн-платформ и поведение биржевых характеристик рыночных активов. Такой подход позволил обнаружить ряд взаимосвязей между гетерогенным сентиментом участников рынка и отрицательной ...
Added: August 27, 2024
Reinforcement Procedure for Randomized Machine Learning
Yuri S. Popkov, Dubnov Y. A., Alexey Yu. Popkov, Mathematics 2023 Vol. 11 No. 17 Article 3651
This paper is devoted to problem-oriented reinforcement methods for the numerical implementation of Randomized Machine Learning. We have developed a scheme of the reinforcement procedure based on the agent approach and Bellman’s optimality principle. This procedure ensures strictly monotonic properties of a sequence of local records in the iterative computational procedure of the learning process. ...
Added: February 5, 2024
Прогнозирование распространения COVID-19 в ЕС с использованием рандомизированного машинного обучения динамических моделей
Popkov A., Dubnov Y. A., Popkov Y., Информационные технологии и вычислительные системы 2022 № 3 С. 67–78
The work is devoted to application of the theory of Randomized Machine Learning to forecasting of the COVID-19 pandemic based on SIR epidemiological model. We propose two modelling variants, the first is based on estimation of SIR model using real case data, the second is based on the idea of modelling transmission coefficient and its prediction. Comparative study ...
Added: February 5, 2024
  • About
  • About
  • Key Figures & Facts
  • Sustainability at HSE University
  • Faculties & Departments
  • International Partnerships
  • Faculty & Staff
  • HSE Buildings
  • HSE University for Persons with Disabilities
  • Public Enquiries
  • Studies
  • Admissions
  • Programme Catalogue
  • Undergraduate
  • Graduate
  • Exchange Programmes
  • Summer University
  • Summer Schools
  • Semester in Moscow
  • Business Internship
  • Research
  • International Laboratories
  • Research Centres
  • Research Projects
  • Monitoring Studies
  • Conferences & Seminars
  • Academic Jobs
  • Yasin (April) International Academic Conference on Economic and Social Development
  • Media & Resources
  • Publications by staff
  • HSE Journals
  • Publishing House
  • iq.hse.ru: commentary by HSE experts
  • Library
  • Economic & Social Data Archive
  • Video
  • HSE Repository of Socio-Economic Information
  • HSE1993–2026
  • Contacts
  • Copyright
  • Privacy Policy
  • Site Map
Edit