基于界面变形的不确定性下，耦合计算力学模型的贝叶斯校准
摘要：计算力学模型在应用到模型过程的观测数据时，使用校准或参数识别以找到模型参数，以使模型预测与观测数据相似度较高。本文介绍了一种面耦合问题的贝叶斯校准方法，该方法基于界面的测量变形，当没有材料点的位移数据时。将这样的校准问题解释为统计推断问题，与确定性模型校准相比，计算上更加稳健，并允许分析人员获得可能解的后验分布，而不仅仅是单个点估计。所提出的框架还使得考虑到每个实验中存在的不可避免的不确定性成为可能，并预计这些不确定性在模型校准过程中起重要作用。为了缓解昂贵的前向模型评估的计算成本，我们建议使用高斯过程回归从可控量的并行模拟运行中学习对数似然函数。我们介绍并特别研究了三种不同的变形界面之间的差异度量对参考数据与仿真之间的差异程度。我们表明，基于统计的差异度量得到最具表达力的后验分布。我们进一步将该方法应用于高维模型参数的数值示例中，并在不确定性下解释所得到的后验分布。在这些示例中，我们研究了生物膜中的流体-结构相互作用效应的耦合多物理模型，并发现模型参数以耦合的方式影响结果。
作者：Harald Willmann, Jonas Nitzler, Sebastian Brandstaeter, Wolfgang A. Wall
论文ID：2206.05169
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2022-12-26