SobolGSA软件

开发商——S.Kucherenko、O.Zaccheus

SobolGSA是通用GUI驱动的全局敏感性分析和元建模软件。它可以用于计算各种敏感性度量和/或开发元模型。

有三种不同的元建模技术可供选择，包括带有回归和投影方法的准随机采样高维模型表示（QRS-HDMR）方法和径向基函数方法。改进的QRS-HDMR方法如[1-3]所述。SobolGSA可用于从显式已知模型或直接从“黑盒”模型生成的数据构建元模型。SobolGSA可以应用于静态和时间相关问题。它可以处理多个输出进行分析；每个输出可以是时间相关的。开发的元模型是以自足的MATLAB或C#文件的形式生成的，这些文件可以作为原始CPU昂贵的全尺寸模型的准确、可靠和非常快速的替代品。

SobolGSA是全球敏感性分析（GSA）的工具。GSA方法评估一个因素的影响，而所有其他因素也各不相同，因此它们说明了变量之间的相互作用，不依赖于选择标称点，如局部敏感性分析方法。一套可用的全局敏感性分析技术包括筛选方法（Morris度量）、方差（Sobol指数，FAST）和基于导数的敏感性度量[4-8]。

敏感性度量可以直接使用MC/QMC技术计算，也可以先构建元模型，然后使用元模型计算敏感性度量。第二种方法在所需的函数求值方面要便宜得多。

SobolGSA中实现的所有技术都使用基于Sobol序列的准蒙特卡罗采样[9,10]。该软件具有用户友好的界面，用于输入和显示结果。SobolGSA可以链接到MATLAB和其他软件包。软件包括详细的手册、案例研究和一组测试问题，以及用于基准测试和培训的描述。

评论和问题可发送至s.kucherenko@emperial.ac.uk.

参考文献

  1. Kucherenko S.SobolHDMR：通用建模软件Methods Mol-Biol。(2013) 1073:191-224. doi:10.1007/978-1-62703-625-2_16
  2. Feil B.，Kuchelenko S.，Shah N.高维模型表示中蒙特卡罗和准蒙特卡罗采样方法的比较，SIMUL2009，葡萄牙波尔图。
  3. Zuniga M.、Kucherenko S.、Shah N.《独立输入和相关输入的元建模》，《计算机物理通信》，184，6（2013）1570-1580。
  4. Sobol’I.，Kucherenko S.非线性数学模型的全局敏感性指数。《评论》，威尔莫特，1（2005）56-61。
  5. Kucherenko S.、Feil B.、Shah N.、Mauntz W.《使用全局敏感性分析确定模型有效尺寸——可靠性工程和系统安全》96（2011）440–449。
  6. Kucherenko S.，Tarantola S.，Annoni P.《含因变量模型的全球灵敏度指数估计》，《计算机物理通讯》，183（2012）937–946。
  7. Kucherenko S.、Rodriguez-Fernatez M.、Pantelides C.、Shah N.基于导数的全球敏感性度量的蒙特卡罗评估。可靠性工程与系统安全94，7（2009）1135-1148。
  8. 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》，《模拟中的数学与计算机》，79，10（2009）3009-3017。
  9. Sobol’I.M.、Asotsky D.、Kreinin A.、Kucherenko S.《高维Sobol‘发电机的构造和比较》，2011年，《威尔莫特杂志》（2012）64-79。
  10. Kucherenko S.、Albrecht D.、Saltelli A.《探索多维空间：拉丁超立方体和准蒙特卡罗抽样技术的比较》，将于2016年出版于《可靠性工程与系统安全》arXiv:1505.02350.

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