罗兰·普尔奇;阿基尔·纳拉扬 使用二次输出的随机线性动力系统的灵敏度分析。 (英语) Zbl 1458.93238号 J.计算。申请。数学。 387,文章ID 112491,15 p.(2021). 摘要:在不确定性量化中,通常采用随机建模,其中参数由随机变量替代。我们研究了以感兴趣的量作为输出的常微分方程线性动力系统。我们的目标是分析输出对随机变量的敏感性。基于方差的方法生成部分方差和敏感性指数。我们使用广义多项式混沌来扩展随机输出。随机Galerkin方法产生了一个更大的常微分方程组。部分方差表示该系统的二次输出。我们检验随机Galerkin公式的系统范数,以获得灵敏度测度。此外,我们通过平衡截断应用模型降阶,这允许在保证误差边界的情况下有效地计算系统范数。给出了一个测试实例的数值结果。 引用于1文件 MSC公司: 93E03型 控制理论中的随机系统(一般) 93二氧化碳 控制理论中的线性系统 关键词:线性动力系统;多项式混沌;敏感性指数;平衡截断;汉克尔范数;不确定性量化 软件:Matlab公司;sssMOR公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{R.Pulch}和\textit{A.Narayan},J.Compute。申请。数学。387,文章ID 112491,15 p.(2021;Zbl 1458.93238) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Sullivan,T.J.,《不确定性量化导论》(2015),施普林格出版社·Zbl 1336.60002号 [2] Xiu,D.,《随机计算的数值方法:谱方法方法》(2010),普林斯顿大学出版社·兹比尔1210.65002 [3] Saltelli,A。;Annoni,P。;阿齐尼,I。;Campolongo,F。;Ratto,M。;Tarantola,S.,基于方差的模型输出敏感性分析。总敏感性指数的设计和估算,计算。物理学。Comm.,181,259-270(2010)·Zbl 1219.93116号 [4] Sobol,I.M.,非线性数学模型的灵敏度估计,MMCE,1407-414(1993)·Zbl 1039.65505号 [5] Sobol,I.M。;Kucherenko,S.,《基于导数的全球敏感性度量及其与全球敏感性指数的联系》,数学。计算。模拟,79,3009-3017(2009)·Zbl 1167.62005年 [6] Haro Sandoval,E。;Anstett-Colin,F。;Basset,M.,多项式混沌动态系统的灵敏度研究,Reliab。工程系统。安全。,104, 15-26 (2012) [7] Santonja,F。;Chen-Carpentier,B.,使用多项式混沌模拟流行病的不确定性量化,计算。数学。方法医学,2012年,第742086条,pp.(2012)·Zbl 1401.92203号 [8] Soll,T。;Pulch,R.,基于参数化模型降阶中灵敏度分析的样本选择,J.Compute。申请。数学。,316, 271-286 (2017) [9] 普尔赫,R。;特尔·马滕,E.J.W。;Augustin,F.,随机线性动力系统的灵敏度分析和模型降阶,数学。计算。模拟,111,80-95(2015)·兹伯利07313360 [10] 秀,D。;Karniadakis,G.E.,随机微分方程的Wiener-Askey多项式混沌,SIAM J.Sci。计算。,24, 619-644 (2002) ·Zbl 1014.65004号 [11] Pulch,R.,随机线性动力系统的模型降阶和低维表示,数学。计算。模拟,144,1-20(2018)·Zbl 1485.93100号 [12] Narayan,A。;Zhou,T.,非结构化多元网格上的随机配置,Commun。计算。物理。,18, 1-36 (2015) ·Zbl 1388.65127号 [13] Campolongo,F。;Cariboni,J。;Saltelli,A.,《大型模型敏感性分析的有效筛选设计》,环境。模型。软质。,22, 1509-1518 (2007) [14] Antoulas,A.,《大尺度动力系统的近似》(2005),SIAM出版物·Zbl 1112.93002号 [15] (Schilders,W.H.A.;van der Vorst,M.A.;Rommes,J.,《模型降阶:理论、研究方面和应用》,《模型降阶:理论,研究方面和运用》,《工业数学》,第13卷(2008),Springer)·Zbl 1143.65004号 [16] 普尔赫,R。;ter-Maten,E.J.W.,《线性动力系统的随机Galerkin方法和模型降阶》,《国际不确定性杂志》。数量。,5, 255-273 (2015) ·兹比尔1498.65163 [17] Riaza,R。;Tischendorf,C.,电路动力学中矩阵铅笔和DAE的定性特征,Dyn。系统。,22, 107-131 (2007) ·Zbl 1125.37060号 [18] 霍格,J.B。;Chandrasekar,J。;Bernstein,D.S.,《关于共线集总参数结构的零点、初始未及点和相对度》,ASME J.Dyn。系统。测量。控制,129,493-502(2007) [19] 普尔赫,R。;Augustin,F.,动力系统随机Galerkin投影中的稳定性保持,SIAM/ASA J.不确定性。数量。,7, 634-651 (2019) ·Zbl 1440.65275号 [20] Sudret,B.,使用多项式混沌展开的全局灵敏度分析,Reliab。工程系统。安全。,93964-979(2008年) [21] R.Van Beeumen,K.Meerbergen,通过二次输出线性系统的平衡截断进行模型简化,收录于:T.E.Simons,G.Psihoyios,Ch.Tsitouras(编辑),国际数值分析和应用数学会议(ICNAAM),2010年,2033-2036年。 [22] Van Beeumen,R。;Van Nimmen,K。;朗伯特,G。;Meerbergen,K.,二次输出动力系统的模型简化,国际。J.数字。方法工程,91,229-248(2012)·Zbl 1246.74024号 [23] Hammarling,S.J.,稳定非负定Lyapunov方程的数值解,IMA J.Numer。分析。,2, 303-323 (1982) ·Zbl 0492.65017号 [24] 德鲁斯金,V。;Knizhnerman,L。;Simoncini,V.,《有理Krylov子空间分析和求解Lyapunov方程的ADI方法》,SIAM J.Numer。分析。,49, 1875-1898 (2011) ·Zbl 1244.65060号 [25] MATLAB,版本9.4.0.813654(R2018a),Mathworks Inc.,马萨诸塞州纳蒂克,2018年。 [26] 罗曼,B。;Eid,R.,通过局部简化模型的叠加实现参数和非线性模型的有效降阶(2009),Methoden und Anwendungen der Regelungtechnik:Methoden und Anwendungen der Regelungtechnik Shaker [27] Inman,D.J.,《振动与控制》(2006),John Wiley&Sons,Ltd [28] Pulch,R.,基于Galerkin型投影的模型降阶中的稳定性保持,数值。代数控制优化。,9, 23-44 (2019) ·Zbl 1422.65106号 [29] 卡斯塔尼奥托,A。;克鲁斯·瓦罗纳,M。;Jeschek,L。;Lohmann,B.,Sss&sssMOR:在MATLAB中分析和简化大规模动态系统,Automatisierungstechnik,65,134-150(2017) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。