聚簇多保真高斯过程建模及其在重离子碰撞中的应用
统计方法学
2023-10-02 v3
摘要
在科学实验往往代价高昂的时代，多保真仿真为预测性科学计算提供了强大工具。尽管在多保真建模方面已有显著工作，现有模型未纳入多保真模拟器的一个重要“聚簇”特性，即不同模拟器组件的精度由不同保真参数控制。此类聚簇模拟器广泛见于复杂的核物理与天体物理应用中。因此我们提出一种新的聚簇多保真高斯过程（CONFIG）模型，将这一聚簇结构嵌入新颖的非平稳协方差函数中。我们表明所提 CONFIG 模型能捕捉关于聚簇模拟器数值收敛性的先验知识，从而实现多保真系统的成本高效仿真。我们在一系列数值实验与两个应用中展示了 CONFIG 优于最先进模型的预测性能，其一是悬臂梁挠度仿真，其二是夸克-胶子等离子体演化的仿真，该等离子体据理论在宇宙大爆炸后不久充满了宇宙。
引用
@article{arxiv.2209.13748,
title = {Conglomerate Multi-Fidelity Gaussian Process Modeling, with Application to Heavy-Ion Collisions},
author = {Yi Ji and Henry Shaowu Yuchi and Derek Soeder and J. -F. Paquet and Steffen A. Bass and V. Roshan Joseph and C. F. Jeff Wu and Simon Mak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13748},
year = {2023}
}