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通过自适应构造代理参数域实现离线增强的降基方法

数值分析 2017-03-17 v1

摘要

降基方法(RBM)是一种流行的认证模型降阶方法,用于求解参数化偏微分方程。该算法离线阶段的一个关键步骤是贪婪算法,需要在参数空间上最大化误差估计。在实践中,这种最大化通常通过用离散的“训练”集替代参数域连续体来实现。当参数空间的维度较大时,必须显著增加训练集的规模以有效搜索参数空间。庞大的训练集削弱了 RBM 算法的吸引力,因为这会成比例地增加离线阶段的计算成本。在本工作中,我们提出了用于离线 RBM 算法的新策略,以缓解在训练集上最大化误差估计的计算困难。主要思想是识别训练集的一个子集,即“代理参数域”(SPD),并在其上执行贪婪算法。我们构造的 SPD 在规模上远小于完整训练集,但我们的算例表明,它们足够精确以表示当前离线 RBM 迭代中感兴趣的解流形。我们提出了两种构造 SPD 的算法:第一种算法是逐次最大化方法(SMM),其灵感来源于非标准一元概率分布的逆变换采样。第二种算法通过识别近似误差相关矩阵的 Cholesky 分解中的主元来构造 SPD。我们通过数值实验演示了该算法,结果表明,假设解流形具有较小的 Kolmogorov 宽度,该算法能够在不降低精度的前提下加速离线 RBM 过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.05683,
  title  = {Offline-Enhanced Reduced Basis Method through adaptive construction of the Surrogate Parameter Domain},
  author = {Jiahua Jiang and Yanlai Chen and Akil Narayan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.05683},
  year   = {2017}
}

备注

26 pages, 7 figures