Geochemical processes in subsurface reservoirs affected by microbial activity change the material properties of porous media. This is a complex biogeochemical process in subsurface reservoirs that currently contains strong conceptual uncertainty. This means, several modeling approaches describing the biogeochemical process are plausible and modelers face the uncertainty of choosing the most appropriate one. Once observation data becomes available, a rigorous Bayesian model selection accompanied by a Bayesian model justifiability analysis could be employed to choose the most appropriate model, i.e. the one that describes the underlying physical processes best in the light of the available data. However, biogeochemical modeling is computationally very demanding because it conceptualizes different phases, biomass dynamics, geochemistry, precipitation and dissolution in porous media. Therefore, the Bayesian framework cannot be based directly on the full computational models as this would require too many expensive model evaluations. To circumvent this problem, we suggest performing both Bayesian model selection and justifiability analysis after constructing surrogates for the competing biogeochemical models. Here, we use the arbitrary polynomial chaos expansion. We account for the approximation error in the Bayesian analysis by introducing novel correction factors for the resulting model weights. Thereby, we extend the Bayesian justifiability analysis and assess model similarities for computationally expensive models. We demonstrate the method on a representative scenario for microbially induced calcite precipitation in a porous medium. Our extension of the justifiability analysis provides a suitable approach for the comparison of computationally demanding models and gives an insight on the necessary amount of data for a reliable model performance.


翻译:受微生物活动影响的地下水库中的地球化学过程会改变多孔介质的物质特性。 这是一个复杂的地下水库生物地球化学过程,目前含有很强的概念不确定性。 这意味着,描述生物地球化学过程的几种建模方法是有道理的,而模型者则面临选择最适当模型的不确定性。 一旦有了观察数据,就可采用严格的贝叶斯模型选择模式,并辅之以贝叶斯模型的可合理性分析,以选择最合适的模型,即根据现有数据,描述基础物理过程。然而,生物地球化学建模在计算上要求很高,因为它对不同阶段、生物动态、地球化学、降水和多孔媒体的解体进行概念化分析。因此,贝叶斯框架不能直接以全面计算模型为基础,因为这需要花费太多的模型评估。为了回避这一问题,我们建议在为相互竞争的生物地球化学模型的代谢性模型中,我们使用任意的多度模型扩展,因为生物物理化学模型的计算要求非常高,我们用精确性模型来进行精确的精确性分析。我们用精确性模型来评估贝斯的可比较性模型的精确性模型分析,我们用来分析。我们用来推估的可贵度的精确性模型,我们用来推算。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
160+阅读 · 2020年6月2日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月14日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月12日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月12日
VIP会员
相关VIP内容
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
160+阅读 · 2020年6月2日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员