一类剪切变稀流变模型的参数不可辨识性及其对血液流体动力学的影响
流体动力学
2018-10-05 v1 定量方法
摘要
选择合适的模型并通过拟合实验数据确定其相关参数，是生物力学中许多问题的基础。源自 Bird、Carreau、Cross 和 Yasuda 工作的剪切变稀复杂流体模型，几十年来已应用于被高频引用的血流动力学计算研究。在本稿中，我们重新审视这些模型，首先指出文献中命名约定存在一定程度的不确定性，但更重要的是解决通过拟合流变实验推断模型参数的问题。通过重新拟合已发表的数据以及通过模拟，我们发现似然面上存在巨大平坦区域，产生出同样良好拟合数据的一族参数集。尽管对实验数据的拟合几乎不可区分，这些不同的参数集可预测非常不同的流动剖面，因此这些参数不能用于得出关于流体物理属性（如零剪切黏度或流体弛豫时间，乃至流动行为）的结论。我们通过模拟验证这些特征并非实验数据集所致；从流变模型中采样点并加入少量噪声，我们创建了一个合成数据集，揭示参数可辨识性问题对于这些模型是内在的。
引用
@article{arxiv.1810.02292,
title = {Non-identifiability of parameters for a class of shear-thinning rheological models, with implications for haematological fluid dynamics},
author = {Meurig T. Gallagher and Richard A. J. Wain and Sonia Dari and Justin P. Whitty and David J. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.02292},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 9 colour figures