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自适应低维模型的多保真蒙特卡罗估计。 (英语) Zbl 1428.35570号

摘要:多保真度蒙特卡罗(MFMC)估计结合了低保真度和高保真度模型,以加快高保真模型输出的统计估计。MFMC对低保真度和高保真度模型进行最佳采样,以便MFMC估计器在给定的计算预算中具有最小的均方误差(MSE)。在MFMC的建立中,低维模型是静态的;也就是说,它们是给定的和固定的,不能更改和调整。我们引入了自适应MFMC(AMFMC)方法,该方法将计算预算分为两部分:一是采用低保真模型以提高其近似质量,二是对低保真和高保真模型进行采样以降低估计器的MSE。我们的AMFMC方法导出了适应和采样之间的准最优平衡,即我们的方法最小化了MSE的上界,而不是直接误差。我们证明了即使在无限预算的极限下,低维模型的拟最优适应数也是有界的。这表明,在MFMC中采用超过一定近似精度的低维模型是不必要的,甚至可能是浪费的。我们的AMFMC方法权衡了适应和采样,从而避免了低维模型的过度适应。除了适应低维模型的成本外,我们的AMFMC方法还可以考虑低维模型初始构建的成本(“离线成本”),如果构建低维模型(例如简化模型和数据完整代理模型)的计算成本很高,这一点至关重要。数值结果表明,与使用静态低维模型的MFMC估值器和仅使用高保真模型的蒙特卡罗估值器相比,我们的自适应方法可以实现数量级的加速。

MSC公司:

35问题62 与统计相关的PDE
62层25 参数公差和置信区域
62-08 统计问题的计算方法
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
60华氏35 随机方程的计算方法(随机分析方面)
35卢比60 随机偏微分方程的偏微分方程
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