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大卫·马查克;彼得·赖歇特;卡洛·阿尔伯特

水文应用动态模拟器的仿真。 （英语） Zbl 1349.86023号

J.计算。物理学。 313352-366（2016）.
小结：应用科学中的许多模拟密集型任务，如灵敏度分析、参数推断或实时控制，都受到慢速模拟器的阻碍。仿真程序提供了加快仿真速度的机会，但代价是引入了一些不精确性。模拟器是模拟器的快速近似，在模拟器的设计输入输出对之间进行插值。增加设计数据集的数量是提高仿真精度的一种计算要求很高的方法。我们通过在仿真器的公式中包含有关仿真器机制的知识来研究提高仿真精度的补充方法。为了近似再现动态模拟器的输出，我们考虑基于线性、普通或部分随机微分方程系统的模拟器，其中噪声项表示为待仿真参数的高斯过程。然后，将该随机模型调节至设计数据，以模拟非线性模拟器作为参数函数的行为。线性模型的漂移项旨在提供模拟器作为其关键参数函数的简化描述，以便条件高斯过程噪声所需的修正尽可能小。本文的目的是通过扩大设计数据集和改变线性模型的简化程度来比较这些仿真器的精度增益。我们将此框架应用于河道中浅水方程的模拟器，并比较基于河道不同空间离散化级别的模拟器和标准非机械模拟器的仿真精度。我们的结果表明，当使用单个线性水库的最简单机械描述来表示线性模型的漂移项时，我们已经获得了很大的精确度。增加更多的储层并不能显著提高精度。然而，与从非机械仿真器过渡到基于一个水库的仿真器一样，过渡到空间连续线性模型也会带来同样大的精度增益。

MSC公司：

86A05型 水文学、水文学、海洋学
00A72号 模拟的一般理论

关键词：

仿真;代理建模;水文模型

软件：

数学软件;BACCO公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.Machac}等人，《计算杂志》。物理。313352-366（2016；Zbl 1349.86023）
全文： 内政部

参考文献：

[1] O'Hagan，A.，《计算机代码输出的贝叶斯分析：教程》，Reliab。工程系统。安全。，91, 1290-1300 (2006)
[2] 柯林，C。；米切尔，T。；莫里斯，M。；Ylvisaker，D.，确定性函数的贝叶斯预测及其在计算机实验设计和分析中的应用，美国统计协会，86，416，953-963（1991）
[3] O'Hagan，A.，《一些贝叶斯数值分析》（Bayesian Statistics，vol.4（1992），牛津大学出版社），345-363
[4] 桑特纳，T.J。；威廉姆斯，B.J。；诺茨，W.I.，《计算机实验的设计与分析》（2013），施普林格科学与商业：施普林格科学与商业媒体
[5] 巴亚里，M.J。；J.O.伯杰。；保罗，R。；Sacks，J。；Cafeo，J.A。；卡文迪什，J。；林，C.-H。；Tu，J.，计算机模型验证框架，技术计量学，49，2，138-154（2007）
[6] M.C.肯尼迪。；O'Hagan，A.，《计算机模型的贝叶斯校准》，J.R.Stat.Soc.，Ser。B、 统计方法。，63, 3, 425-464 (2001) ·Zbl 1007.62021号
[7] 孔蒂，S。；O'Hagan，A.，复杂多输出和动态计算机模型的贝叶斯仿真，J.Stat.Plan。推理，140，640-651（2010）·Zbl 1177.62033号
[8] Castelletti，A。；Galelli，S。；Ratto，M。；Soncini-Sessa，R。；Young，P.，《环境问题动态仿真建模的一般框架》，环境。模型。软质。，34, 0, 5-18 (2012)
[9] 希格顿，D。；Gattiker，J。；威廉姆斯，B。；Rightley，M.，《使用高维输出进行计算机模型校准》，美国统计协会，103，570-583（2008）·Zbl 1469.62414号
[10] 巴亚里，M.J。；J.O.伯杰。；Cafeo，J。；Garcia-Donato，G。；刘，F。；Palomo，J。；Parthasarathy，R.J。；保罗，R。；Sacks，J。；Walsh，D.，《带功能输出的计算机模型验证》，Ann.Stat.，35，5，1874-1906（2007）·Zbl 1144.62368号
[11] Bhattacharya，S.，复杂动态计算机模型的贝叶斯仿真模拟方法，贝叶斯分析。，2, 4, 783-816 (2007) ·Zbl 1331.65019号
[12] 康蒂，S。；Gosling，J.P。；奥克利，J.E。；O'Hagan，A.，动态计算机代码的高斯过程仿真，Biometrika，96，3，663-676（2009）·Zbl 1437.62015年
[13] 刘，F。；West，M.，《贝叶斯计算机模型仿真的动态建模策略》，贝叶斯分析。，393-412（2009年）·Zbl 1330.65034号
[14] Reichert，P。；白色，G。；巴亚里，M.J。；Pitman，E.B.，《基于机械的动态模拟模型仿真：水文学中的概念和应用》，计算。统计数据分析。，55, 4, 1638-1655 (2011) ·Zbl 1328.62034号
[15] Albert，C.，机械动态仿真器，非线性分析。，真实世界应用。，13, 6, 2747-2754 (2012) ·Zbl 1274.60128号
[16] 美国环保局，雨水管理模型（2013），[在线；2013年5月15日访问]
[17] 拉斯穆森，C.E。；Williams，C.K.I.，Ch.协方差函数，（机器学习的高斯过程（2006），麻省理工学院出版社），79-104·Zbl 1177.68165号
[18] 考夫曼，C.G。；宾厄姆·D·。；哈比卜，S。；海特曼，K。；Frieman，J.A.，《使用紧支撑相关函数的计算机实验的高效仿真器》，《应用于宇宙学》。统计，5，4，2470-2492（2011）·Zbl 1234.62166号
[19] Kle惰性，H.，《量子力学、统计学、聚合物物理学和金融市场中的路径积分》（2009），EBL-Schweitzer，世界科学出版公司·Zbl 1169.81001号
[20] Goffe，W.L。；费里尔，G.D。；Rogers，J.，SIMANN:使用模拟退火对统计函数进行全局优化的Fortran模块（1992）
[21] Ltaief，H。；托莫夫，S。；纳特·R。；杜，P。；Dongarra，J.，一种可扩展的高性能Cholesky因子分解，用于GPU加速器的多核，（Palma，J.；Daydé，M.；Marques，O.；Lopes，J.，计算科学的高性能计算-VECPAR 2010。计算科学的高性能计算——VECPAR 2010，计算机科学讲义，第6449卷（2011年），施普林格：施普林格柏林，海德堡），93-101·Zbl 1323.65135号
[22] Anitescu，M。；陈，J。；Wang，L.，求解参数高斯过程最大似然问题的无矩阵方法，SIAM J.Sci。计算。，34, 1, 240-262 (2012) ·Zbl 1241.65020号
[23] M.de St.Venant，《河流非永久性原油开采与引进》，C.R.Acad。科学。，73, 147-154 (1871), 237-240
[24] Chow，V.T.，《明渠液压》（1959年），McGraw-Hill:McGraw-Hill纽约
[25] Henderson，F.M.，《明渠水流》（1966），麦克米伦出版社：麦克米伦纽约·Zbl 0193.55002号
[26] Yen，B.C.，《重新审视开放通道流动方程》，J.Mech。ASCE工程部，99979-1009（1973）
[27] Yen，B.C.，非恒定流数学建模技术，（Shen，H.，《河流建模》（1979），John Wiley:John Wiley New York），1-33，ch.13
[28] French，R.H.，《明渠液压》（1985），麦格劳-希尔：麦格劳–希尔，斯图加特，纽约
[29] Manning，R.，《关于明渠和管道中的水流》，Trans。Inst.Civ.公司。工程师Irel。，20, 161-207 (1891)
[31] Watanabe，K.，《拉普拉斯方程和波动方程的格林函数》（Green’s functions for Laplace and wave equations），（《格林函数的积分变换技术》，《应用和计算力学讲义》，第71卷（2014），斯普林格国际出版公司），11-42·Zbl 1320.74003号
[32] 奥克利，J。；O'Hagan，A.，计算机模型输出不确定性分布的贝叶斯推断，Biometrika，89，4，769-784（2002）
[33] Hankin，R.K.S.，《介绍BACCO，计算机代码输出贝叶斯分析的R包》，J.Stat.Softw。，14 (2005)
[34] 威廉姆斯，V.V.，《打破铜匠-温诺格拉德障碍》，未出版手稿
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