分析了北大西洋经向翻转环流（MOC）观测系统设计的三种方法。具体地说，一个连续监测阵列在不同纬度的1000米处监测主运行中心，被“部署”到一个数值模型中。作者比较了（i）物理直觉（启发式数组设计）、（ii）顺序优化和（iii）全局优化指导下的数组设计方法。全局优化技术可以恢复被分析阵列设计的真实全局解，而基于梯度的优化算法容易出错。全局优化和启发式数组设计都比顺序数组设计得到了显著的改进。在均方根误差最小化方面，全局优化总是优于启发式数组设计。然而，结果是否具有物理意义并不能保证；表面上的成功可能仅仅代表了一种解决方案。在独立的数据集中测试从全局优化中获得的解决方案，这可以提供有关解决方案的鲁棒性的关键信息。
有效观测系统的设计在海洋学中起着关键的作用，因为测量很难而且成本很高。各种研究已经在数值模型中模拟了观测阵列，以评估观测系统的性能或解决观测系统设计的基本原则。这与目标观测的目的是一致的，在对观测的敏感区布设观测仪器，不仅可以进行有效观测，还可以使成本降到最低。 |