This work is motivated by goal-oriented sensitivity analysis of inputs/outputs of complex simulators. More precisely we are interested in the ranking of the uncertain input variables that impact the most a feasible design domain. Most sensitivity analysis methods deal with scalar outputs. In this paper, we propose a way to perform sensitivity analysis when dealing with set-valued outputs. Our new methodology is driven by sensitivity analysis on excursion sets but can also be applied to setvalued simulators as in viability field, or when dealing with maps such as pollutant concentration maps or flooding zone maps. We propose a method based on the Hilbert Schmidt Independence Criterion (HSIC) with a kernel tailored to sets as outputs. A first contribution is the proof that this kernel is characteristic (i.e injectivity of the embedding in the associated Reproducing Kernel Hilbert Space), a required property for the HSIC interpretation in a sensitivity analysis context. We propose then to compute the HSIC-ANOVA indices which allow a decomposition of the input contributions. Using these indices, we can identify which inputs should be neglected (screening) and we can rank the others by influence (ranking). The estimation of these indices is also adapted to the set-valued outputs. Finally we test the proposed method on two test cases of excursion sets.


翻译:本文源于对复杂模拟器输入/输出进行目标导向灵敏度分析的动机。更准确地说,我们关注的是对可行设计域影响最大的不确定输入变量的排序。大多数灵敏度分析方法处理的是标量输出。本文针对集合值输出的场景,提出了一种灵敏度分析方法。新方法最初针对超出集灵敏度分析设计,但同样适用于生存力场等集合值模拟器,以及污染物浓度图、洪水区域图等地图数据。我们提出基于希尔伯特-施密特独立性准则(HSIC)的方法,并特别针对集合输出设计了专用核函数。首个贡献是证明了该核函数具有特征性(即嵌入到再生核希尔伯特空间中的单射性),这是HSIC在灵敏度分析中成立的必要性质。随后提出计算HSIC-ANOVA指标,该指标可实现输入贡献的分解。通过该指标,既能识别可忽略的输入(筛选),又能对其他输入按影响程度排序(排序)。指标的估计方法同样适应集合值输出。最后,我们在两个超出集测试案例上验证了所提方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26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 · 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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Correction of overfitting bias in regression models
Arxiv
0+阅读 · 2023年7月3日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
Arxiv
10+阅读 · 2017年7月4日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
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 · 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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员