کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
9952325 1447393 2018 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Epistemic uncertainty-based model validation via interval propagation and parameter calibration
ترجمه فارسی عنوان
اعتبار سنجی مبتنی بر عدم قطعیت معرفتی از طریق انتشار فاصله و کالیبراسیون پارامتر
کلمات کلیدی
اعتبار مدل، عدم اطمینان معرفتی با داده های محدود، تئوری فاصله، گسترش هرج و مرج چندجملهای، درجه اتصالات مصنوعی، کالیبراسیون پارامتر فاصله
ترجمه چکیده
اعتبار سنجی مدل با توجه به عدم قطعیت معرفتی، جایی که تنها مقدار کمی از داده های تجربی در دسترس است، یک مشکل چالش برانگیز در مهندسی عملی است. تئوری فاصله یک ابزار مفید برای مقابله با چنین عدم قطعیت معرفتی است و این مقاله با هدف ساخت یک چارچوب تجزیه و تحلیل مبتنی بر تئوری بازه برای اعتبار سنجی مدل طراحی شده است. با استفاده از لحظات آماری مشاهدات تجربی، یک روش برآورد غیرمستقیم در ابتدا برای اندازه گیری فاصله بازه های عدم قطعیت سیستم ارائه شده است. در فرآیند بعدی پیش بینی پاسخ های نامعین، توسعه ی چندجملهای لژاندر به عنوان مدل جایگزینی معرفی شده است که می تواند کارایی محاسباتی انتشار ناهماهنگ را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. سپس مفهوم درجه اتصالات فاصله برای ایجاد یک متریال اعتبار سنجی کمی جدید ارائه می شود که می تواند به طور دقیق توافق بین بازه پاسخ محاسباتی و بازه پاسخ تجربی را مشخص کند. در همین حال، عملیات کالیبراسیون پارامتر فاصله در فرم بهینه سازی برای بهبود دقت پیش بینی مدل محاسباتی انجام می شود. در نهایت، مشکل چالش گرمای سندیا برای بررسی امکان سنجی ارائه مدل اعتبارسنج مدل در برنامه مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
The model validation with respect to epistemic uncertainty, where only a small amount of experimental data is available, is a challenging problem in practical engineering. Interval theory is a useful tool to deal with such epistemic uncertainty, and this paper aims to construct an interval theory-based analysis framework for model validation. Using the statistical moments of experimental observations, an unbiased estimation method is firstly presented to quantify the interval bounds of system uncertainties. In the subsequent process of predicting uncertain responses, the Legendre polynomial chaos expansion is introduced as the surrogate model, which can greatly improve the computational efficiency of uncertainty propagation. Then the concept of interval fitting degree is proposed to establish a new quantitative validation metric, which can accurately characterize the agreement between the computational response interval and experimental response interval. Meanwhile, an operation of interval parameter calibration is executed in the form of optimization to improve the prediction accuracy of computational model. Finally, the Sandia thermal challenge problem is utilized to verify the feasibility of presented model validation method in engineering application.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 342, 1 December 2018, Pages 161-176
نویسندگان
, , , ,