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研究论文

偏微分方程控制的贝叶斯反问题的极限尺度UQ

出版:2012年11月10日出版历史

摘要

量化大规模仿真中的不确定性已成为CS&E面临的主要挑战。当仿真需要超级计算机,且不确定性参数维数较大时,传统UQ方法将失败。在这里,我们在贝叶斯推理框架中处理大规模逆问题的不确定性量化:给定数据和模型不确定性,找到描述参数不确定性的pdf。为了克服传统方法的维数灾难,我们利用数据通常具有关于参数空间低维流形的信息这一事实,通过无矩阵随机方法构造后验概率密度泛函协方差矩阵的低秩近似。我们获得了一种与正向问题维数、不确定参数维数、数据维数和核数无关的缩放方法。我们将该方法应用于三维全球地震波传播逆问题的贝叶斯解,在262K岩芯上,地球模型参数超过100万个不确定,波传播未知6.3亿,我们得到了问题维数减少2000多的因子。这使得UQ可以处理反问题。

工具书类

  1. J.T.Oden、R.M.Moser和O.Ghattas,“量化不确定性的计算机预测,第一部分和第二部分,”SIAM新闻,第43卷,第9号和第10号,2010年。谷歌学者谷歌学者
  2. J.Kaipio和E.Somersalo,统计和计算反问题,序列号。应用数学科学。纽约:Springer-Verlag,2005年,第160卷。谷歌学者谷歌学者
  3. A.塔兰托拉,模型参数估计的反问题理论与方法宾夕法尼亚州费城:SIAM,2005年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  4. T.Bui Thanh和O.Ghattas,“Hessian反散射问题的分析。第二部分:声波的反介质散射,”反问题,第28卷,第5期,第055002页,2012年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  5. J.Martin、L.C.Wilcox、C.Burstede和O.Ghattas,“大规模统计反演问题的随机牛顿MCMC方法及其在地震反演中的应用”SIAM科学计算杂志,第34卷,第3期,第A1460--A1487页,2012年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  6. A.M.Stuart,“逆向问题:贝叶斯观点”数字学报2010年,第19卷,第451-559页。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  7. T.Bui-Thanh、O.Ghattas、J.Martin和G.Stadler,“无限维贝叶斯反问题的计算框架。第一部分:线性化案例”,2012年提交。谷歌学者谷歌学者
  8. V.Akçelik、G.Biros和O.Ghattas,“反向波传播的并行多尺度Gauss-Newton-Krylov方法”,inIEEE/ACM SC2002会议记录2002年11月,马里兰州巴尔的摩,SC2002最佳技术论文奖。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  9. V.Akçelik、J.Bielak、G.Biros、I.Epanomeritakis、A.Fernandez、O.Ghattas、E.J.Kim、J.Lopez、D.R.O'Hallaron、T.Tu和J.Urbanic,“太规模计算机上的高分辨率正向和反向地震建模”SC03:高性能计算、网络、存储和分析国际会议论文集ACM/IEEE,2003年,戈登·贝尔特殊成就奖。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  10. I.Epanomeritakis、V.Akçelik、O.Ghattas和J.Bielak,“用于大规模三维弹性全波形地震反演的Newton-CG方法”反问题第24卷,第3期,第034015页(26页),2008年。谷歌学者谷歌学者
  11. L.C.Wilcox、G.Stadler、C.Burstede和O.Ghattas,“波在耦合弹性声学介质中传播的高阶非连续Galerkin方法”计算物理杂志,第229卷,第24期,第9373-9396页,2010年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  12. T.Bui-Thanh和O.Ghattas,“逆散射问题的Hessian分析。第一部分:声波的逆形状散射”反问题,第28卷,第5期,第055001页,2012年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  13. N.Halko、P.Martinsson和J.Tropp,“寻找具有随机性的结构:构造近似矩阵分解的概率算法”SIAM审查,第53卷,第2期,第217--288页,2011年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  14. E.Liberty、F.Woolfe、P.Martinsson、V.Rokhlin和M.Tygert,“矩阵低阶近似的随机算法”美国国家科学院院刊,第104卷,第51期,第20167页,2007年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  15. H.P.Flath、L.C.Wilcox、V.Akçelik、J.Hill、B.van Bloemen Waanders和O.Ghattas,“基于低秩部分Hessian近似的大规模线性反问题中贝叶斯不确定性量化的快速算法”SIAM科学计算杂志2011年,第33卷,第1期,第407--432页。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  16. D.Colton和R.Kress,逆声散射和电磁散射,第2版,第。应用数学科学,第93卷。柏林,海德堡,纽约,东京:施普林格-弗拉格出版社,1998年。谷歌学者谷歌学者
  17. D.Komatitsch、S.Tsuboi、C.Ji和J.Tromp,“地球模拟器上146亿自由度、5万亿次浮点、2.5万亿字节的地震模拟”SC03:高性能计算、网络、存储和分析国际会议论文集ACM/IEEE,2003年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  18. L.Carrington、D.Komatitsch、M.Laurenzano、M.M.Tikir、D.Michéa、N.L.Goff、a.Snavely和J.Tromp,《在62K处理器上使用SPECFEM3D GLOBE对全球地震波传播进行高频模拟》SC08:高性能计算、网络、存储和分析国际会议记录.ACM/IEEE,2008年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  19. Y.Cui、K.B.Olsen、T.H.Jordan、K.Lee、J.Zhou、P.Small、D.Roten、G.Ely、D.K.Panda、A.Chourasia、J.Levsque、S.M.Day和P.Maechling,“PB级超级计算机上的可扩展地震模拟”SC10:高性能计算、网络、存储和分析国际会议记录ACM/IEEE,2010年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  20. C.Burstede、O.Ghattas、M.Gurnis、T.Isaac、G.Stadler、T.Warburton和L.C.Wilcox,《极端规模AMR》,年SC10:高性能计算、网络、存储和分析国际会议记录ACM/IEEE,2010年,戈登·贝尔奖决赛。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  21. T.Bui-Thanh和O.Ghattas,“分析马力-波传播的非协调间断Galerkin谱元法,”SIAM数值分析杂志,第50卷,第3期,第1801-1826页,2012年。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  22. C.Burstede、L.C.Wilcox和O.Ghattas,“p4est:八叉树森林上并行自适应网格细化的可缩放算法”SIAM科学计算杂志,第33卷,第3期,第1103--1133页,2011年。谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  23. 性能应用程序编程接口(PAPI)。{在线}。可用:http://icl.cs.utk.edu/papi/谷歌学者谷歌学者
  24. A.M.Dziewonski和D.L.Anderson,“初步参考地球模型”地球物理学和行星内部,第25卷,第4期,第297-3561981页。谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  25. H.J.van Heijst、J.Ritsema和J.H.Woodhouse,《从简正波分裂、表面波色散和体波传播时间数据导出的全球P和S速度结构》Eos事务处理AGU,1999年,第S221页。谷歌学者谷歌学者
  1. 偏微分方程控制的贝叶斯反问题的极值尺度UQ

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    • 发布于

      封面图片ACM会议
      SC’12:高性能计算、网络、存储和分析国际会议记录
      2012年11月
      1161页
      国际标准图书编号:9781467308045

      出版商

      IEEE计算机学会出版社

      美国华盛顿特区

      出版历史

      • 出版:2012年11月10日

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