Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > stat > arXiv:2510.17946

帮助 | 高级搜索

统计学 > 方法论

arXiv:2510.17946 (stat)
[提交于 2025年10月20日 ]

标题: 通过多保真度传输映射耦合加速贝叶斯推断

标题: Accelerating Bayesian Inference via Multi-Fidelity Transport Map Coupling

Authors:Sanjan C. Muchandimath, Joaquim R. R. A. Martins, Alex A. Gorodetsky
摘要: 计算物理中的数学模型包含影响预测准确性的不确定参数。 在湍流建模中,这一挑战尤为重要:雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)模型,如Spalart-Allmaras(SA)模型,因其速度和鲁棒性而被广泛使用,但由于模型参数不完善,常常遭受不准确性和相关不确定性的影响。 在通过分析进行飞机认证中,对这些不确定性的可靠量化变得越来越重要,因为预测的可信度至关重要。 贝叶斯推断提供了一个估计这些参数并量化输出不确定性的框架,但传统方法成本过高,尤其是在依赖高保真度模拟时。 我们通过开发一种多保真度框架来解决昂贵的贝叶斯参数估计问题,该框架将马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法与多级蒙特卡洛(MLMC)估计器结合,以高效解决反问题。 MLMC方法需要在不同保真度水平之间获得相关样本,这通过一种基于传输映射的耦合算法实现。 我们在高攻角接近失速的具有挑战性的NACA0012机翼上,与传统的单保真度方法相比,推断成本减少了50%,同时在复杂分离流动区域为模型预测提供了现实的不确定性边界。 这些结果表明,多保真度方法显著提高了湍流参数校准,为通过分析进行更准确和高效的飞机认证铺平了道路。
摘要: Mathematical models in computational physics contain uncertain parameters that impact prediction accuracy. In turbulence modeling, this challenge is especially significant: Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) models, such as the Spalart-Allmaras (SA) model, are widely used for their speed and robustness but often suffer from inaccuracies and associated uncertainties due to imperfect model parameters. Reliable quantification of these uncertainties is becoming increasingly important in aircraft certification by analysis, where predictive credibility is critical. Bayesian inference provides a framework to estimate these parameters and quantify output uncertainty, but traditional methods are prohibitively expensive, especially when relying on high-fidelity simulations. We address the challenge of expensive Bayesian parameter estimation by developing a multi-fidelity framework that combines Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods with multilevel Monte Carlo (MLMC) estimators to efficiently solve inverse problems. The MLMC approach requires correlated samples across different fidelity levels, achieved through a novel transport map-based coupling algorithm. We demonstrate a 50% reduction in inference cost compared to traditional single-fidelity methods on the challenging NACA0012 airfoil at high angles of attack near stall, while delivering realistic uncertainty bounds for model predictions in complex separated flow regimes. These results demonstrate that multi-fidelity approaches significantly improve turbulence parameter calibration, paving the way for more accurate and efficient aircraft certification by analysis.
主题: 方法论 (stat.ME) ; 应用 (stat.AP)
引用方式: arXiv:2510.17946 [stat.ME]
  (或者 arXiv:2510.17946v1 [stat.ME] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.17946
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Sanjan Muchandimath [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 10 月 20 日 17:34:57 UTC (2,860 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
stat.ME
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-10
切换浏览方式为:
stat
stat.AP

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号