Nowadays, numerical models are widely used in most of engineering fields to simulate the behaviour of complex systems, such as for example power plants or wind turbine in the energy sector. Those models are nevertheless affected by uncertainty of different nature (numerical, epistemic) which can affect the reliability of their predictions. We develop here a new method for quantifying conditional parameter uncertainty within a chain of two numerical models in the context of multiphysics simulation. More precisely, we aim to calibrate the parameters $\theta$ of the second model of the chain conditionally on the value of parameters $\lambda$ of the first model, while assuming the probability distribution of $\lambda$ is known. This conditional calibration is carried out from the available experimental data of the second model. In doing so, we aim to quantify as well as possible the impact of the uncertainty of $\lambda$ on the uncertainty of $\theta$. To perform this conditional calibration, we set out a nonparametric Bayesian formalism to estimate the functional dependence between $\theta$ and $\lambda$, denoted $\theta(\lambda)$. First, each component of $\theta(\lambda)$ is assumed to be the realization of a Gaussian process prior. Then, if the second model is written as a linear function of $\theta(\lambda)$, the Bayesian machinery allows us to compute analytically the posterior predictive distribution of $\theta(\lambda)$ for any set of realizations $\lambda$. The effectiveness of the proposed method is illustrated on several analytical examples.


翻译:当今,数值模型广泛应用于大多数工程领域,以模拟复杂系统的行为,例如能源领域的发电厂或风力涡轮机。然而,这些模型受到不同性质的不确定性(数值不确定性、认知不确定性)的影响,从而可能影响其预测的可靠性。本文在多物理场仿真的背景下,提出了一种新方法,用于量化两个数值模型链中条件参数的不确定性。更具体地说,我们旨在根据第一模型参数$\lambda$的值,对链中第二模型的参数$\theta$进行条件校准,同时假设$\lambda$的概率分布是已知的。这种条件校准基于第二模型可用的实验数据完成。通过这种方式,我们旨在尽可能量化$\lambda$的不确定性对$\theta$不确定性的影响。为执行此条件校准,我们提出了一种非参数贝叶斯框架,用于估计$\theta$与$\lambda$之间的函数依赖关系,记为$\theta(\lambda)$。首先,$\theta(\lambda)$的每个分量被假设为高斯过程先验的一个实现。随后,若第二模型被表示为$\theta(\lambda)$的线性函数,贝叶斯机制允许我们解析地计算任意$\lambda$实现集下$\theta(\lambda)$的后验预测分布。所提方法的有效性通过若干解析示例进行了验证。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
 DiffRec: 扩散推荐模型(SIGIR'23)
专知会员服务
48+阅读 · 2023年4月16日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
55+阅读 · 2020年3月16日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | OPSD:大语言模型的在线策略自蒸馏
专知会员服务
2+阅读 · 6月1日
帕兰蒂尔Maven:军事人工智能的新纪元
专知会员服务
7+阅读 · 6月1日
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
3+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
相关VIP内容
 DiffRec: 扩散推荐模型(SIGIR'23)
专知会员服务
48+阅读 · 2023年4月16日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
55+阅读 · 2020年3月16日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员