乔金·贝克;谢尔盖·吉拉斯 计算机实验中具有交互信息的顺序设计（MICE）：海啸模型的仿真。 （英语） Zbl 1349.62364号 SIAM/ASA J.不确定性。数量。 4, 739-766 (2016). 概要：计算机模拟器可以根据优化和各种不确定性量化任务的需要，进行大量的输入值运算。计算机实验设计和分析的标准范例是使用高斯随机场对计算机模拟器建模。高斯过程模型是根据不同输入值下模拟运行获得的输入输出数据进行训练的。按照这种方法，我们提出了一种顺序设计算法MICE（计算机实验的互信息），该算法自适应地选择运行计算机模拟器的输入值，以最大化输入空间的预期信息增益（互信息）。测试函数和海啸模拟器证明了MICE算法相对于其他算法的优越计算效率，在这种情况下，总体增益高达20%。 引用于25文件 MSC公司： 62升05 顺序统计设计 62K99型 统计实验设计 62平方米 随机过程推断和预测 86A05型 水文学、水文学、海洋学 86甲15 地震学（包括海啸建模）、地震 65年20月 数值算法的复杂性和性能 关键词：主动学习;最佳线性无偏预测;顺序设计;计算机实验;高斯过程;浅水方程;海啸模型 软件：DiceOptim公司;空间;沃尔纳;DiceKriging公司;mlegp公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Beck}和\textit{S.Guillas}，SIAM/ASA J.不确定。数量。4739-766（2016年；Zbl 1349.62364） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] S.Ba和V.R.Joseph，《计算机实验的多层设计》，J.Amer。统计师。协会，106（2011），第1139-1149页·Zbl 1229.62102号 [2] E.N.Ben-Ari和D.M.Steinberg，《计算机实验数据建模：克里金与MARS和投影寻踪回归的经验比较》，Qual。《工程》，第19期（2007年），第327-338页。 [3] I.Bilionis和N.Zabaras，《多输出局部高斯过程回归：不确定性量化的应用》，J.Compute。物理。，231（2012），第5718-5746页·Zbl 1277.60066号 [4] W.F.Caselton和J.V.Zidek，{最优监测网络设计}，统计。普罗巴伯。莱特。，2（1984年），第223-227页·Zbl 0547.94002号 [5] J.A.Christen和B.Sansoí，{基于主动学习的计算机实验序列设计进展}，Comm.Statist。《理论方法》，40（2011），第4467-4483页·Zbl 1318.62264号 [6] E.Contal、V.Perchet和N.Vayatis，《具有互信息的高斯过程优化》，《第31届国际机器学习大会论文集》，北京，2014年，第253-261页。 [7] T.M.Cover和J.A.Thomas，{信息理论的要素}，第二版，Wiley Ser。电信。，Wiley-Interscience，[John Wiley&Sons]，新泽西州霍博肯，2006年·Zbl 1140.94001号 [8] C.Currin、T.J.Mitchell、M.D.Morris和D.Ylvisaker，《计算机实验设计和分析的贝叶斯方法》，技术报告ORNL-6498，田纳西州橡树岭国家实验室，1988年。可在线访问网址：http://web.ornl.gov/webworks/cpr/rpt/6863.pdf。 [9] G.M.Dancik和K.S.Dorman，《利用R}对生物系统的计算机模型进行统计分析》，《生物信息学》，24（2008），1966-1967页。 [10] K.Deb和R.B.Agrawal，{连续搜索空间的模拟二进制交叉}，复杂系统。，9（1995），第115-148页·Zbl 0843.68023号 [11] D.Dutykh、R.Poncet和F.Dias，《海啸波数值模拟的VOLNA代码：生成、传播和淹没》，《欧洲力学杂志》。B Fluids，30（2011），第598-615页·兹比尔1258.76036 [12] A.Genz，{一种适用于单纯形的自适应数值积分算法}，摘自《90年代的计算》，《计算讲义》。科学。507，Springer-Verlag，纽约，1991年，第279-285页。 [13] R.B.Gramacy和H.K.H.Lee，《超级计算机实验的自适应设计和分析》，《技术计量学》，51（2009），第130-145页。 [14] R.B.Gramacy和H.K.H.Lee，《计算机实验建模中的金块案例》，《统计计算》。，22（2012），第713-722页·Zbl 1252.62098号 [15] M.S.Handcock和M.L.Stein，《克里金的贝叶斯分析》，《技术计量学》，35（1993），第403-410页。 [16] X.Huan和Y.M.Marzouk，{基于仿真的非线性系统最优贝叶斯实验设计}，J.Compute。物理。，232（2013），第288-317页。 [17] D.R.Jones，{基于响应面的全局优化方法分类}，J.global Optim。，21（2001），第345-383页·Zbl 1172.90492号 [18] C.W.Ko、J.Lee和M.Queyranne，《最大熵采样的精确算法》，Oper。Res.，43（1995），第684-691页·Zbl 0857.90069号 [19] A.Krause、A.Singh和C.Guestrin，《高斯过程中的近最优传感器布置：理论、有效算法和实证研究》，J.Mach。学习。Res.，9（2008），第235-284页·Zbl 1225.68192号 [20] A.M.Kupresanin和G.Johannesson，{高维计算机实验顺序设计的比较}，技术报告LLNL-TR-491692，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，加利福尼亚州利弗莫尔市，2011年。可在线访问https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/502919.pdf。 [21] C.Q.Lam和W.I.Notz，{响应面模型拟合计算机实验中的顺序自适应设计}，Stat.Appl。，6（2008），第207-233页。 [22] D.V.Lindley，《关于实验所提供信息的度量》，Ann.Math。统计人员。，27（1956年），第986-1005页·兹伯利0073.14103 [23] D.Maljovec、B.Wang、A.Kupresanin、G.Johannesson、V.Pascucci和P.-T.Bremer，{带拓扑分数的自适应采样}，《国际不确定性杂志》。数量。，3（2013），第119-141页·Zbl 07694402号 [24] G.L.Nemhauser、L.A.Wolsey和M.L.Fisher，《最大化子模集函数的近似分析》，数学。程序。，14（1978年），第265-294页·Zbl 0374.90045号 [25] C.Y.Peng和J.Wu，{关于确定性计算机实验克里金建模中金块的选择}，J.Compute。图表。统计人员。，23（2014），第151-168页。 [26] P.Ranjan，R.Haynes，and R.Karsten，{it确定性计算机模拟数据高斯过程插值的计算稳定方法}，《技术计量学》，53（2011），第366-378页。 [27] C.Rasmussen和C.Williams，《机器学习的高斯过程》，麻省理工学院出版社，马萨诸塞州剑桥，2006年·Zbl 1177.68165号 [28] G.K.Robinson，《BLUP是一件好事：随机效应的估计》，统计学。科学。，6（1991），第15-32页·兹比尔0955.62500 [29] O.Roustant、D.Ginsbourger和Y.Deville，{it DiceKriging，DiceOptim:通过基于kriging的元建模和优化分析计算机实验的两个R包，J.Stat.Softw。，51（2012），第1-55页。 [30] J.Sacks、W.J.Welch、T.J.Mitchell和H.P.Wynn，《计算机实验的设计与分析》，统计学。科学。，4（1989年），第409-423页·Zbl 0955.62619号 [31] T.J.Santner、B.J.Williams和W.I.Notz，《计算机实验的设计与分析》，Springer-Verlag，纽约，2003年·Zbl 1041.62068号 [32] A.Sarri、S.Guillas和F.Dias，《用于敏感性分析和不确定性量化的海啸模型的统计模拟》，自然灾害地球系统。科学。，12（2012），第2003-2018页。 [33] M.Schonlau，{it计算机实验与全局优化}，博士论文，滑铁卢大学，滑铁罗，安大略省，1998年。 [34] S.Seo、M.Wallat、T.Graepel和K.Obermayer，{高斯过程回归：主动数据选择和测试点拒绝}，《IEEE-INNS-ENNS神经网络国际联合会议论文集》，第3卷，意大利科莫，2000年，第241-246页。 [35] M.C.Shewry和H.P.Wynn，{最大熵抽样}，J.Appl。统计人员。，14（1987），第165-170页。 [36] T.W.Simpson、D.K.J.Lin和W.Chen，《计算机实验的抽样策略：设计与分析》，国际期刊Reliab。申请。，2（2001），第209-240页。 [37] I.Sraj、K.T.Mandli、O.M.Knio、C.N.Dawson和I.Hoteit，{在Tōhoku海啸期间使用DART浮标数据对Manning摩擦系数进行不确定性量化和推断，海洋模型。，83（2014），第82-97页。 [38] T.S.Stefanakis、E.Contal、N.Vayatis、F.Dias和C.E.Synolakis，{小岛屿能否保护附近海岸免受海啸影响？积极的实验设计方法}，Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。，470 (2014), 20140575. ·Zbl 1371.86015号 [39] M.L.Stein，《空间数据的插值：克里格的一些理论》，Springer-Verlag，纽约，1999年·Zbl 0924.62100号 [40] D.L.Zimmerman和N.Cressie，{估计协方差参数的空间线性模型中的均方预测误差}，《Ann.Inst.Statist》。数学。，44（1992年），第27-43页·Zbl 0760.62090号 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。