論文の概要: Multifidelity Data Fusion via Gradient-Enhanced Gaussian Process
Regression
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.01066v1
- Date: Mon, 3 Aug 2020 17:57:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-03 06:59:07.867166
- Title: Multifidelity Data Fusion via Gradient-Enhanced Gaussian Process
Regression
- Title(参考訳): 勾配拡大ガウス過程回帰による多元的データ融合
- Authors: Yixiang Deng, Guang Lin and Xiu Yang
- Abstract要約: 本稿では,多元性ガウス過程回帰(GPR)フレームワークに基づくデータ融合手法を提案する。
この方法は、利子量(QoI)の利用可能なデータと、その勾配を異なる忠実度レベル、すなわち、グラディエント強化 Cokriging 法(GE-Cokriging 法)との組み合わせである。
GE-Cokriging法はCokriging法よりも若干高い計算コストを必要とするが、精度比較の結果、このコストは一般的にそれに値することを示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.272791116569247
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a data fusion method based on multi-fidelity Gaussian process
regression (GPR) framework. This method combines available data of the quantity
of interest (QoI) and its gradients with different fidelity levels, namely, it
is a Gradient-enhanced Cokriging method (GE-Cokriging). It provides the
approximations of both the QoI and its gradients simultaneously with
uncertainty estimates. We compare this method with the conventional
multi-fidelity Cokriging method that does not use gradients information, and
the result suggests that GE-Cokriging has a better performance in predicting
both QoI and its gradients. Moreover, GE-Cokriging even shows better
generalization result in some cases where Cokriging performs poorly due to the
singularity of the covariance matrix. We demonstrate the application of
GE-Cokriging in several practical cases including reconstructing the
trajectories and velocity of an underdamped oscillator with respect to time
simultaneously, and investigating the sensitivity of power factor of a load bus
with respect to varying power inputs of a generator bus in a large scale power
system. We also show that though GE-Cokriging method requires a little bit
higher computational cost than Cokriging method, the result of accuracy
comparison shows that this cost is usually worth it.
- Abstract(参考訳): 本稿では,多元性ガウス過程回帰(GPR)フレームワークに基づくデータ融合手法を提案する。
この方法は、利子量(QoI)の利用可能なデータと、その勾配を異なる忠実度レベル、すなわち、グラディエント強化コックリグ法(GE-Cokriging)と組み合わせる。
これはqoiとその勾配の近似と不確実性推定を同時に提供する。
本手法は, 勾配情報を使用しない従来の多元的コクリゲティング法と比較し, ge-コクリゲティング法がqoiとその勾配の予測に有効であることを示唆する。
さらに、GE-Cokriging は共分散行列の特異性のため、Cokriging が貧弱な場合にもより良い一般化結果を示す。
本稿では, GE-Cokrigingの適用事例として, 同時に過負荷発振器の軌道と速度を再現すること, 大規模電力系統における発電機バスの電力入力の変化に対する負荷バスの電力係数の感度について検討する。
また,GE-Cokriging法はCokriging法よりも若干高い計算コストを必要とするが,精度比較の結果,このコストは通常,その価値が高いことが示された。
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