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一种具有系数联合先验和全局项选择的完全贝叶斯稀疏多项式混沌展开方法。 (英语) Zbl 07696975号

摘要:多项式混沌展开(PCE)是一种广泛用于不确定性量化和机器学习的通用工具,但其成功应用在很大程度上取决于基于PCE的响应曲面的准确性和可靠性。高精度通常需要高多项式次数,需要许多训练点,特别是在通过维数诅咒的高维问题中。与传统的PCE方法相比,所谓的稀疏PCE概念使用更少的基多项式选择,可以非常有效地克服维数灾难,但必须特别注意其选择训练点的策略。此外,近似误差类似于大多数现有基于PCE的方法无法估计的不确定性。在本研究中,我们开发并评估了一种完全贝叶斯方法,通过联合收缩先验和马尔可夫链蒙特卡罗建立PCE表示。所提出的贝叶斯PCE模型直接旨在解决上述两个挑战:实现稀疏PCE表示和估计PCE本身的不确定性。通过联合收缩先验的嵌入式贝叶斯正则化允许对给定训练点使用更高的多项式次数,因为它能够处理未确定的情况,其中考虑的PCE系数的数量可能远大于可用训练点的数量。我们还探索了多变量选择方法,以基于已建立的贝叶斯表示构造稀疏PCE展开式,同时在给定可用训练数据的情况下全局选择最有意义的正交多项式。我们在几个基准上演示了贝叶斯PCE和相应的稀疏性诱导方法的优点。

MSC公司:

65立方厘米 概率方法,随机微分方程
62Jxx型 线性推断、回归
60华氏度 随机分析
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