带不确定性量化与解耦的单保真度到多保真度历史依赖学习:在数据驱动本构建模中的应用
机器学习
2025-07-21 v1 人工智能
摘要
数据驱动学习被推广到考虑历史依赖的多保真度数据,同时量化认知不确定性并将其与数据噪声(偶然不确定性)解耦。这种推广是层次化的,并适应不同的学习场景:从训练最简单的单保真度确定性神经网络,到所提出的多保真度方差估计贝叶斯循环神经网络。通过将所提出的方法应用于不同的数据驱动本构建模场景(包括带和不带偶然不确定性(噪声)的多保真度数据),展示了其多功能性和普适性。该方法能准确预测响应并量化模型误差,同时还能发现噪声分布(如果存在)。这为未来在多样化的科学和工程领域的实际应用开辟了机会;尤其适用于涉及不确定性下设计与分析的最具挑战性的案例。
引用
@article{arxiv.2507.13416,
title = {Single- to multi-fidelity history-dependent learning with uncertainty quantification and disentanglement: application to data-driven constitutive modeling},
author = {Jiaxiang Yi and Bernardo P. Ferreira and Miguel A. Bessa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13416},
year = {2025}
}
备注
40 pages, 32 figures