Открытый океан — гигантская чаша, где ветер почти никто не измеряет напрямую. Стационарные платформы редки и дороги, а спутниковым скаттерометрам (приборам, зондирующим поверхность радиолокатором) для калибровки нужны наземные данные. В прибрежных зонах такие данные есть, но вдали от берегов — пустота.

Дрейфующий буй MELODI — небольшой шар с приёмником спутниковой навигации и датчиком движения — решает эту задачу иначе. Он не просто фиксирует высоту волн, а вслушивается в полный спектр (набор частот) ускорений, которые испытывает на плаву. Раньше подобные буи использовали лишь один узкий диапазон частот — «равновесный участок» спектра, где энергия волн перестаёт расти. Это давало ошибку в 1–2 м/с и путаницу с направлением при слабом ветре. MELODI берёт всю картину целиком.

Сначала на спутниковых данных обучают сложную модель — учителя. Это регуляризованная регрессия (метод подгонки с защитой от переобучения) с коррекцией ошибок. Она достигает ошибки 0.9 м/с — практически повторяет точность самих спутников. Затем с помощью символьной регрессии из учителя «перегоняют» компактные формулы, которые можно зашить прямо в процессор буя. Одна формула опирается только на спектр волн (ошибка ~1.0 м/с), другая добавляет данные о собственном движении буя (0.93–0.94 м/с).

Направление ветра восстанавливается по моментам волн — характеристикам асимметрии колебаний в диапазоне ветрового волнения. Ошибка составляет около 9 градусов. Это сопоставимо с расхождением между разными спутниками и стационарными буями. По сути, маленький дрейфующий шар научился видеть ветер так же, как многомиллионные орбитальные платформы, и вдвое точнее своих предшественников. Ветер до 18 м/с определяется уверенно, а более сильные порывы помечаются как ненадёжные — буй честно говорит, когда сомневается.