GPU-accelerated particle methods for evaluation of sparse observations for inverse problems constrained by diffusion PDEs
GPU-accelerated particle methods for evaluation of sparse observations for inverse problems constrained by diffusion PDEs
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用于评估受扩散偏微分方程约束的逆问题的稀疏观测值的 GPU 加速粒子方法
DOI：
10.1016/j.jcp.2019.04.034
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发表时间：
2019
影响因子：
4.1
通讯作者：
Krometis, Justin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Borggaard, Jeff;Glatt-Holtz, Nathan;Krometis, Justin
我们考虑估计驱动扩散的参数的逆问题（例如，底层流体流动、扩散系数或源项）从被动标量的点测量（例如，污染物的浓度）。我们提出了两个粒子的方法，利用反问题的结构，使高效计算的前向映射，一个时间演化问题和一个Dirichlet边界值问题。这些方法以自然的方式扩展到现代计算架构，从而为涉及稀疏观测和高维未知数的应用提供了大幅加速。贝叶斯推理和数值优化的应用程序的数值例子。
We consider the inverse problem of estimating parameters of a driven diffusion (e.g., the underlying fluid flow, diffusion coefficient, or source terms) from point measurements of a passive scalar (e.g., the concentration of a pollutant). We present two particle methods that leverage the structure of the inverse problem to enable efficient computation of the forward map, one for time evolution problems and one for a Dirichlet boundary-value problem. The methods scale in a natural fashion to modern computational architectures, enabling substantial speedup for applications involving sparse observations and high-dimensional unknowns. Numerical examples of applications to Bayesian inference and numerical optimization are provided.
DOI：
10.1137/19m1267544
发表时间：
2020
期刊：
SIAM/ASA Journal on Uncertainty Quantification
影响因子：
--
作者：
Borggaard, Jeff;Glatt-Holtz, Nathan;Krometis, Justin
通讯作者：
Krometis, Justin
不确定性下地下水修复的非线性加权反馈控制
DOI：
--
发表时间：
1993
期刊：
影响因子：
--
作者：
G. Whiffen;C. Shoemaker
通讯作者：
C. Shoemaker
概率数值学和计算中的不确定性。
DOI：
10.1098/rspa.2015.0142
发表时间：
2015-07-08
期刊：
Proceedings. Mathematical, physical, and engineering sciences
影响因子：
--
作者：
Hennig P;Osborne MA;Girolami M
通讯作者：
Girolami M