Statistical models for forecasting reliability

预测可靠性的统计模型

基本信息

  • 批准号:
    2438039
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2020 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Advances in computing, data availability, and understanding of mathematics have resulted in the indispensable role of mathematical models in decision making processes. These models, referred to as simulators, constitute an approximation of some physical phenomena and are often represented using computer code. For decisions made based upon these models to be credible, it is necessary to present them with a corresponding uncertainty estimate. Uncertainty Quantification (UQ) is a multidisciplinary subject which aims to understand the source, effect and magnitude of this uncertainty. To analyse this, we impose a statistical framework upon the problem of interest through the construction of an emulator, a statistical model of the simulator. Gaussian Process (GP) models are nonparametric tools for function estimation which are widely accepted in the literature as essential tools for emulation and will be the focus of this project. GPs are attractive as the mathematics relies mainly on fundamental properties of Gaussian distributions, and they provide an automatic estimation of the uncertainty in their output. However, issues arise during the implementation of GPs due to computational complexity and ill-conditioning of the covariance matrix. This has led to much research involving approximation methods, for example inducing point methods.GPs are fully determined through their mean and kernel functions, with much research focusing on kernel design. The kernel encodes our prior beliefs about, and ultimately determines, the type of function we can estimate. One potential direction for this project involves the exploitation of prior knowledge of shape constraints for the reduction of uncertainty. Fortunately, the derivative processes of GPs are also GPs, with kernels that can be obtained relatively easily. Thus, it is possible to include prior derivative information within the kernel to reduce uncertainty. There have been results published which express monotonicity and log-concavity constraints through a combination of derivative information with indicator or probit functions. This has been generalised so that GPs can be constrained to satisfy linear operator constraints in the form of partial differential equations (pdes). This may be of specific interest, as the pdes express known physical laws and may be directly applicable to models used by AWE. An extension of this work would consider nonlinear operator constraints, perhaps via some form of linearisation. An example application is the long-term reliability of waste storage containers. Finite element modelling can be combined with measurement data to assess mechanical properties and their probability of failure under load. Recent research involves the development of an MLMC (Multi-level Monte Carlo) algorithm which improves the efficiency of approximating failure probabilities by altering the fidelity of the simulator. More generally, multi-fidelity emulation is an active area of research.
计算、数据可用性和对数学的理解的进步使得数学模型在决策过程中发挥了不可或缺的作用。这些被称为模拟器的模型构成了一些物理现象的近似值,通常用计算机代码表示。为了使基于这些模型的决策可信,有必要为它们提供相应的不确定性估计。不确定性量化(UQ)是一门多学科学科,旨在了解不确定性的来源、影响和程度。为了分析这一点,我们通过构建模拟器(模拟器的统计模型)对感兴趣的问题施加一个统计框架。高斯过程(GP)模型是用于函数估计的非参数工具,在文献中被广泛接受为仿真的基本工具,将是本项目的重点。gp很有吸引力,因为数学主要依赖于高斯分布的基本性质,并且它们提供了对其输出中的不确定性的自动估计。然而,由于协方差矩阵的计算复杂性和病态性,在GPs的实现过程中出现了一些问题。这导致了许多涉及近似方法的研究,例如诱导点法。GPs完全是通过它们的均值函数和核函数来确定的,在核函数设计方面有很多研究。内核对我们的先验信念进行编码,并最终决定我们可以估计的函数类型。这个项目的一个潜在方向是利用形状约束的先验知识来减少不确定性。幸运的是,gp的导数过程也是gp,具有相对容易获得的核。因此,可以在核中包含先验导数信息以减少不确定性。已经发表了一些结果,通过将导数信息与指示函数或probit函数相结合来表示单调性和对数凹性约束。这已被推广,因此GPs可以被约束以满足偏微分方程(pdes)形式的线性算子约束。这可能是特别有趣的,因为pdes表达了已知的物理定律,可以直接适用于AWE使用的模型。这项工作的扩展将考虑非线性算子约束,可能通过某种形式的线性化。一个示例应用是废物存储容器的长期可靠性。有限元模型可以与测量数据相结合,以评估机械性能及其在载荷下的失效概率。最近的研究涉及到MLMC(多层次蒙特卡罗)算法的发展,该算法通过改变模拟器的保真度来提高近似失效概率的效率。更广泛地说,多保真度仿真是一个活跃的研究领域。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
河北南部地区灰霾的来源和形成机制研究
  • 批准号:
    41105105
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
保险风险模型、投资组合及相关课题研究
  • 批准号:
    10971157
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
RKTG对ERK信号通路的调控和肿瘤生成的影响
  • 批准号:
    30830037
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    190.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
新型手性NAD(P)H Models合成及生化模拟
  • 批准号:
    20472090
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

DMS/NIGMS 2: Spatial, Multi-Host Petri Net Models for Zoonotic Disease Forecasting
DMS/NIGMS 2:用于人畜共患疾病预测的空间、多主机 Petri 网络模型
  • 批准号:
    10797423
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Inflammatory Bowel Disease in 2035: A National Study of the Canadian Gastro-Intestinal Epidemiology Consortium (CanGIEC)
2035 年炎症性肠病:加拿大胃肠流行病学联盟 (CanGIEC) 的一项全国研究
  • 批准号:
    494255
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
RAISE: IHBEM: Integrating Traditional Survey and Digital Sociobehavioral Data into Infectious Disease Models for Long-Term Forecasting
RAISE:IHBEM:将传统调查和数字社会行为数据整合到传染病模型中进行长期预测
  • 批准号:
    2230125
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Score-Based Diffusion Models for Probabilistic Forecasting of Weather and Climate
职业:用于天气和气候概率预测的基于分数的扩散模型
  • 批准号:
    2238375
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID: Real-time Forecasting Models for Hospitalizations of Infectious Disease in the USA
RAPID:美国传染病住院实时预测模型
  • 批准号:
    2333435
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Forecasting influenza evolution on a heterogeneous immune landscape
预测异质免疫环境中流感的演变
  • 批准号:
    10350150
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Collaborative Research: Novel integration of direct measurements with numerical models for real-time estimation and forecasting of streamflow response to cyclical processes
合作研究:直接测量与数值模型的新颖集成,用于实时估计和预测水流对循环过程的响应
  • 批准号:
    2139649
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Forecasting and Modeling of Distributed Energy Resources, and Models for Distributed System Operator Planning and Operation
分布式能源预测和建模以及分布式系统运营商规划和运营模型
  • 批准号:
    572272-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Collaborative Research: Novel Integration of Direct Measurements with Numerical Models for Real-time Estimation and Forecasting of Streamflow Response to Cyclical Processes
合作研究:直接测量与数值模型的新颖集成,用于实时估计和预测水流对循环过程的响应
  • 批准号:
    2139663
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Forecasting Migraine Attacks
预测偏头痛发作
  • 批准号:
    10552024
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了