論文の概要: Multifidelity Cross-validation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.01495v1
- Date: Mon, 1 Jul 2024 17:42:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-03 20:21:46.313719
- Title: Multifidelity Cross-validation
- Title(参考訳): Multifidelity Cross-Vidation
- Authors: S. Ashwin Renganathan, Kade Carlson,
- Abstract要約: 我々は、複数の忠実度におけるシステムのモデルから観察される関心の量のエミュレートに興味がある。
そこで我々は,LOO-CV(Leave-one-out cross-validation)を用いて代理モデルを積極的に学習する新しい手法を提案する。
本手法は, ガスタービンブレードの熱応力解析だけでなく, 合成試験問題にも有効であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Emulating the mapping between quantities of interest and their control parameters using surrogate models finds widespread application in engineering design, including in numerical optimization and uncertainty quantification. Gaussian process models can serve as a probabilistic surrogate model of unknown functions, thereby making them highly suitable for engineering design and decision-making in the presence of uncertainty. In this work, we are interested in emulating quantities of interest observed from models of a system at multiple fidelities, which trade accuracy for computational efficiency. Using multifidelity Gaussian process models, to efficiently fuse models at multiple fidelities, we propose a novel method to actively learn the surrogate model via leave-one-out cross-validation (LOO-CV). Our proposed multifidelity cross-validation (\texttt{MFCV}) approach develops an adaptive approach to reduce the LOO-CV error at the target (highest) fidelity, by learning the correlations between the LOO-CV at all fidelities. \texttt{MFCV} develops a two-step lookahead policy to select optimal input-fidelity pairs, both in sequence and in batches, both for continuous and discrete fidelity spaces. We demonstrate the utility of our method on several synthetic test problems as well as on the thermal stress analysis of a gas turbine blade.
- Abstract(参考訳): 代理モデルを用いた関心量とその制御パラメータのマッピングをエミュレートすると、数値最適化や不確実性定量化を含む工学設計に広く応用される。
ガウス過程モデルは未知の関数の確率的サロゲートモデルとして機能し、不確実性の存在下でのエンジニアリング設計や意思決定に非常に適している。
本研究は,複数の忠実度を持つシステムのモデルから観測される関心量のエミュレートに興味を持ち,計算効率の精度を交換する。
多重忠実度ガウス過程モデルを用いて,複数の忠実度で効率的にモデルを融合させる手法を提案する。
提案手法は,全忠実度におけるLOO-CV間の相関関係を学習することにより,目標(最も高い)忠実度におけるLOO-CV誤差を低減する適応的手法を開発する。
texttt{MFCV} は、2段階のルックアヘッドポリシーを開発し、連続および離散のフィデリティ空間に対して、シーケンスとバッチの両方で最適な入出力フィデリティペアを選択する。
本手法は, ガスタービンブレードの熱応力解析だけでなく, 合成試験問題にも有効であることを示す。
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