In this contribution, we are concerned with model order reduction in the context of iterative regularization methods for the solution of inverse problems arising from parameter identification in elliptic partial differential equations. Such methods typically require a large number of forward solutions, which makes the use of the reduced basis method attractive to reduce computational complexity. However, the considered inverse problems are typically ill-posed due to their infinite-dimensional parameter space. Moreover, the infinite-dimensional parameter space makes it impossible to build and certify classical reduced-order models efficiently in a so-called "offline phase". We thus propose a new algorithm that adaptively builds a reduced parameter space in the online phase. The enrichment of the reduced parameter space is naturally inherited from the Tikhonov regularization within an iteratively regularized Gau{\ss}-Newton method. Finally, the adaptive parameter space reduction is combined with a certified reduced basis state space reduction within an adaptive error-aware trust region framework. Numerical experiments are presented to show the efficiency of the combined parameter and state space reduction for inverse parameter identification problems with distributed reaction or diffusion coefficients.


翻译:本文关注在求解椭圆偏微分方程参数辨识反问题时,迭代正则化方法中的模型降阶技术。这类方法通常需要大量正问题求解,因此采用缩减基方法以降低计算复杂度具有显著优势。然而,由于无限维参数空间的存在,所考虑的反问题通常是不适定的。此外,无限维参数空间使得在所谓"离线阶段"高效构建并验证经典降阶模型变得不可行。为此,我们提出一种新算法,能够在在线阶段自适应地构建缩减参数空间。缩减参数空间的扩充机制自然地继承自迭代正则化高斯-牛顿方法中的Tikhonov正则化过程。最终,我们将自适应参数空间缩减与经过验证的缩减基状态空间缩减相结合,置于自适应误差感知信赖域框架中。数值实验表明,针对具有分布反应系数或扩散系数的反参数辨识问题,参数与状态空间的联合缩减策略具有显著效能。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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
13+阅读 · 2017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
47+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Exploring Visual Relationship for Image Captioning
Arxiv
15+阅读 · 2018年9月19日
Arxiv
11+阅读 · 2018年1月18日
VIP会员
最新内容
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
0+阅读 · 18分钟前
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
1+阅读 · 23分钟前
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
2+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
11+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
3+阅读 · 4月24日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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
13+阅读 · 2017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
47+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员