In a task where many similar inverse problems must be solved, evaluating costly simulations is impractical. Therefore, replacing the model $y$ with a surrogate model $y_s$ that can be evaluated quickly leads to a significant speedup. The approximation quality of the surrogate model depends strongly on the number, position, and accuracy of the sample points. With an additional finite computational budget, this leads to a problem of (computer) experimental design. In contrast to the selection of sample points, the trade-off between accuracy and effort has hardly been studied systematically. We therefore propose an adaptive algorithm to find an optimal design in terms of position and accuracy. Pursuing a sequential design by incrementally appending the computational budget leads to a convex and constrained optimization problem. As a surrogate, we construct a Gaussian process regression model. We measure the global approximation error in terms of its impact on the accuracy of the identified parameter and aim for a uniform absolute tolerance, assuming that $y_s$ is computed by finite element calculations. A priori error estimates and a coarse estimate of computational effort relate the expected improvement of the surrogate model error to computational effort, resulting in the most efficient combination of sample point and evaluation tolerance. We also allow for improving the accuracy of already existing sample points by continuing previously truncated finite element solution procedures.


翻译:在必须解决许多类似的反向问题的任务中,评价昂贵的模拟是不切实际的。因此,用能够迅速评估的代用模型替换模型$y $y_s$,可以迅速评估的代用模型$y_s$,可以大大加快速度。代用模型的近似质量在很大程度上取决于抽样点的数量、位置和准确性。由于增加了有限的计算预算,这导致了(计算机)实验设计的问题。与选择抽样点相比,精确度与努力之间的权衡很少得到系统研究。因此,我们提议一种适应性算法,以找到定位和准确性的最佳设计。通过递增计算预算来进行顺序设计,导致出现一个曲线和限制优化的问题。作为代用模型的近似质质量,我们建立一个高斯进程回归模型。我们用其对所确定参数准确性的影响来衡量全球近似差,并力求统一绝对容忍度,假设用限定要素计算出$y_s$。先前的误差估计和计算工作粗略的计算方法将预想的代用点与预想改进的代用模型的比差值联系起来,我们还可以通过现有的精确度计算方法来计算。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月29日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月28日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员