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Aprendizaje dependiente de la historia de fidelidad simple a múltiple con cuantificación y desenredo de incertidumbre: aplicación al modelado constitutivo basado en datos

Created by
  • Haebom

Autor

Jiaxiang Yi, Bernardo P. Ferreira, Miguel A. Bessa

Describir

Este documento presenta un método para extender el aprendizaje basado en datos para considerar datos de fidelidad múltiple dependientes del historial, cuantificar la incertidumbre epistémica y separarla del ruido de datos (incertidumbre probabilística). El método, que tiene una estructura jerárquica, es aplicable a una variedad de escenarios de aprendizaje, desde el simple aprendizaje de redes neuronales deterministas de fidelidad simple hasta el aprendizaje propuesto de redes neuronales recurrentes bayesianas de estimación de varianza de fidelidad múltiple. La versatilidad y generalidad del método se demuestran al aplicarlo a varios escenarios de modelado configuracional basado en datos utilizando datos de varias fidelidades (con y sin ruido). El método predice respuestas con precisión, cuantifica errores del modelo y captura distribuciones de ruido (si las hay). Esto abre oportunidades para aplicaciones prácticas en una amplia gama de campos científicos y de ingeniería, incluidos los casos más desafiantes que involucran diseño y análisis bajo incertidumbre.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Generalización del aprendizaje basado en datos utilizando datos de fidelidad múltiple dependientes del historial
Separación y cuantificación de la incertidumbre epistémica y probabilística
Presentar una metodología flexible aplicable a diversos escenarios de aprendizaje (fidelidad simple/múltiple, determinista/bayesiano)
Predicción precisa de la respuesta mediante la cuantificación del error del modelo y la identificación de la distribución del ruido
Sugiere posibles aplicaciones en una variedad de campos científicos y de ingeniería, incluido el diseño y el análisis bajo incertidumbre.
Limitations:
Falta de análisis específico de aplicaciones prácticas de la metodología presentada en este trabajo.
Se necesita una validación adicional del rendimiento de generalización en diversos conjuntos de datos.
Falta de evaluación del coste computacional y la complejidad
El potencial de sesgo hacia ciertos tipos de datos o cuestiones
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