کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4967325 1449371 2017 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
On the Bayesian calibration of computer model mixtures through experimental data, and the design of predictive models
ترجمه فارسی عنوان
بر روی کالیبراسیون بیزی از مدل کامپوننت های کامپیوتری از طریق داده های تجربی و طراحی مدل های پیش بینی شده
ترجمه چکیده
برای بسیاری از سیستم های واقعی چندین مدل کامپیوتری با فیزیک و توانایی های پیش بینی متفاوت وجود دارد. برای دستیابی به شبیه سازی ها / پیش بینی های دقیق تر، این مدل ها به طور مناسب ترکیب و کالیبراسیون مطلوب است. ما پیشنهاد کالیبراسیون بیزی روش ترکیبی مدل کامپیوتری را ارائه می دهیم که بر ایده نمایندگی خروجی واقعی سیستم به عنوان مخلوطی از خروجی های مدل کامپیوتر موجود با توابع وزن وابسته ورودی ناشناخته است. این روش یک مدل پیش بینی کاملا بیزی را به عنوان یک شبیه ساز برای خروجی واقعی سیستم با ترکیب، وزن گیری و کالیبراسیون مدل های موجود در چارچوب باینز ایجاد می کند. علاوه بر این، آن را به مخلوطی از مدل های کامپیوتری کالیبراسیون که می تواند توسط دانشمند دامنه به عنوان وسیله ای برای ترکیب مدل های کامپیوتری در دسترس، به شیوه انعطاف پذیر و اصولی، و انجام شبیه سازی قابل اعتماد، متناسب باشد. این می تواند موارد واقع بینانه ای را که یک مدل ممکن است دقیق تر از دیگران با مقادیر مختلف ورودی باشد، به کار برد، زیرا وزن مخلوط، نشان دهنده سهم هر مدل، عملکرد ورودی است. استنتاج در پارامترهای کالیبراسیون می تواند چند مدل کامپیوتری مرتبط با فیزیک مختلف را در نظر بگیرد. این روش نیازی به دانستن سفارشات وفاداری مدل ها ندارد. ما یک تکنیک را قادر می سازیم که سربارهای محاسباتی را با توجه به مدل های متعدد کامپیوتری که برای چارچوب مدل مخلوط مناسب است، کاهش دهیم. ما روش پیشنهادی را در یک برنامه دنیای واقعی دربرگیریم که شامل مدل آب و هوا و پیش بینی آب و هوا در مقیاس بزرگ است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
For many real systems, several computer models may exist with different physics and predictive abilities. To achieve more accurate simulations/predictions, it is desirable for these models to be properly combined and calibrated. We propose the Bayesian calibration of computer model mixture method which relies on the idea of representing the real system output as a mixture of the available computer model outputs with unknown input dependent weight functions. The method builds a fully Bayesian predictive model as an emulator for the real system output by combining, weighting, and calibrating the available models in the Bayesian framework. Moreover, it fits a mixture of calibrated computer models that can be used by the domain scientist as a mean to combine the available computer models, in a flexible and principled manner, and perform reliable simulations. It can address realistic cases where one model may be more accurate than the others at different input values because the mixture weights, indicating the contribution of each model, are functions of the input. Inference on the calibration parameters can consider multiple computer models associated with different physics. The method does not require knowledge of the fidelity order of the models. We provide a technique able to mitigate the computational overhead due to the consideration of multiple computer models that is suitable to the mixture model framework. We implement the proposed method in a real-world application involving the Weather Research and Forecasting large-scale climate model.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 342, 1 August 2017, Pages 139-160
نویسندگان
, ,