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网络多物理系统的有效不确定性传播。 (英语) Zbl 1352.65339号

摘要:我们考虑一个多物理系统,其中多组分PDE模型通过网络耦合接口耦合在一起,即少数标量。如果每个组件模型都包含由一组参数表示的不确定性,那么直接的不确定性量化研究将把所有不确定性收集到一个集合中,并将多物理模型视为一个黑箱。这种方法忽略了多物理系统的丰富结构,不确定性的组合空间可能具有较大的维数,从而禁止使用多项式替代模型。我们提出了一种侵入式方法,利用网络耦合多物理系统的结构,有效地构造模型输出的多项式替代物,作为不确定输入的函数。使用非线性消去策略,我们将解视为复合函数:模型输出是耦合项的函数,耦合项是不确定参数的函数。复合结构允许我们构造和使用依赖于耦合项的简化多项式基。与朴素方法相比,可以用更少的PDE解构造基,从而节省大量的计算量。我们在核反应堆的理想模型上演示了该方法。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65 C50 其他概率计算问题(MSC2010)
60小时99 随机分析
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参考文献:

[1] 卡尼亚达基斯·休德。随机微分方程的Wiener-Askey多项式混沌。SIAM科学计算杂志2002;24(2):619-644(电子版)·Zbl 1014.65004号
[2] 加尼姆RG,斯潘诺斯PD。随机有限元:谱方法。Springer‐Verlag:纽约,1991年·Zbl 0722.73080号
[3] LeMaêtreOP,KnioOM公司。不确定性量化的谱方法:应用于计算流体动力学。施普林格:多德雷赫特,2010年·Zbl 1193.76003号
[4] 康斯坦丁PG,PhippsET。用于逼近复合函数的Lanczos方法。应用数学与计算2012;218(24):11751-11762. ·Zbl 1283.65016号
[5] ArnstM、GhanemR、PhippsE、Red‐HorseJ。耦合问题随机建模中的降维。国际工程数值方法杂志2012;92(11):940-968. ·Zbl 1352.65014号
[6] ArnstM、GhanemR、PhippsE、Red‐HorseJ。耦合问题降维随机建模中的测度变换和有效求积。国际工程数值方法杂志2012;92(12):1044-1080. ·Zbl 1352.65015号
[7] ArnstM、GhanemR、PhippsE、Red‐HorseJ。耦合问题降维随机建模中具有随机系数的降维混沌展开。国际工程数值方法杂志2014;97: 352-376. ·Zbl 1352.65006号
[8] PorschingT公司。非线性网络问题的Jacobi和Gauss-Seidel方法。SIAM数值分析杂志1969;6(3):437-449. ·Zbl 0182.22601号
[9] 瓦利亚·夸特罗尼亚。《偏微分方程的区域分解方法》,牛津大学出版社:英国,2005年。
[10] GlowinskiR,WheelerMF。椭圆问题的区域分解和混合有限元方法。在第一届偏微分方程区域分解方法国际研讨会上,GlowinskiR(ed.),GolubG(ed。SIAM:费城,1988年;144-172. ·Zbl 0661.65105号
[11] BrambleJH、PasciakJE、SchatzAH。用子结构构造椭圆问题的预条件子。I.数学与计算1986;47(175):103-134. ·Zbl 0615.65112号
[12] BjorstadPE、WidlundOB。在划分为子结构的区域上求解椭圆问题的迭代方法。SIAM数值分析杂志1986;23(6):1097-1120. ·Zbl 0615.65113号
[13] 约托夫。多孔介质中流动多物理耦合的多层Newton-Krylov界面解算器。数值线性代数及其应用2001;8(8):551-570. ·Zbl 1071.76586号
[14] 比约克奥。最小二乘问题的数值方法。SIAM:费城,1996年·Zbl 0847.65023号
[15] GuM,艾森斯塔斯。计算强秩揭示QR分解的高效算法。SIAM科学计算杂志1996;17: 848-869. ·Zbl 0858.65044号
[16] Van LoanCF的GolubGH。矩阵计算。约翰·霍普金斯大学出版社:巴尔的摩,1996年·Zbl 0865.65009号
[17] LuenbergerDG,YeY。线性和非线性规划。施普林格:纽约,2008年·Zbl 1207.90003号
[18] 古罗比优化公司。Gurobi优化器参考手册,2012年。(可从以下网址获得:网址:http://www.gurobi.com)【2014年访问】。
[19] ForrestJ,de la NuezD,Lougee‐HeimerR。COIN‐OR线性程序求解器,2012年。(可从以下网址获得:http://www.coin(硬币)‐or.org/Clp/index.html)【2014年访问】。
[20] ChaeD、KimSK、NamHS。Boussinesq方程Hölder连续解的局部存在性和爆破准则。名古屋数学杂志1999;155: 55-80. ·Zbl 0939.35150号
[21] 伊曼努维洛夫·查德。轴对称三维Euler方程和二维Boussinesq方程的一般可解性。微分方程杂志1999;156(1):1-17. ·Zbl 0939.35149号
[22] ShadidJ、SalingerA、PawlowskiR、LinP、HenniganG、TuminaroR、LehouckR。非线性稳态传输/反应系统的大规模稳定有限元计算分析。应用力学与工程计算机方法2006;195(13-16):1846-1871. ·Zbl 1178.76240号
[23] SmithBF、BjorstadP、GroppW。域分解。剑桥大学出版社:英国,1996年·Zbl 0857.65126号
[24] HerouxM、BartletR、HowleV、HoekstraR、HuJ、KoldaT、LehouckR、LongK、PawlowskiR、PhippsE、SalingerA、ThornquistH、TuminaroR、WillenbringJ、WilliamsA、StanleyK。Trilinos一揽子计划概述。ACM数学软件汇刊2005;31(3):397-423. (可从以下网址获得:http://trilinos.sandia.gov/)【2014年查阅】·兹比尔1136.65354
[25] 菲普斯ET。Stokhos随机Galerkin不确定性量化方法,2011年。(可从以下网址获得:http://trilinos.sandia.gov/packages/stokhos/)【2014年访问】。
[26] 康斯坦丁PG、埃尔德雷德MS、菲普斯ET。稀疏伪谱近似方法。应用力学与工程计算机方法2012;229-232(0):1-12. DOI:10.1016/j.cma.2012.03.019·Zbl 1253.65117号
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