Phần 4: Định lượng độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo

“Sự xem tỷ lệ cá cược chắc chắn” trong phân tích và thiết kế

Các hiện tượng vật lý như động lực học chất lỏng xảy ra do sự tương tác phức tạp của vô số yếu tố vật lý Tuy nhiên, xem tỷ lệ cá cược phải tất cả các yếu tố vật lý hiện có đều được làm rõ và một số trong đó chứa đựng sự “xem tỷ lệ cá cược chắc chắn” do thiếu lý thuyết và thước đo Các phân tích số nhằm mục đích tái tạo các hiện tượng vật lý thường được đơn giản hóa bằng cách bỏ qua sự tồn tại của những điều xem tỷ lệ cá cược chắc chắn này và kết quả có thể khác xa với các hiện tượng thực tế Ngoài ra, trong thiết kế kỹ thuật còn có những yếu tố xem tỷ lệ cá cược chắc chắn như biến đổi hình dạng và biến động của môi trường, ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm được thiết kế, tức là độ tin cậy của thiết kế Do đó, việc phân tích và thiết kế có tính đến độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo sẽ dẫn đến sự hiểu biết đúng đắn về các hiện tượng vật lý phức tạp và tạo ra các sản phẩm kỹ thuật có thể chịu được ứng dụng thực tế

Định lượng độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo (UQ) là gì?

Tối ưu hóa thông thường chỉ đơn giản tìm kiếm giải pháp tối thiểu hóa hàm mục tiêu f(x) (nghĩa là có "sự tối ưu tuyệt vời") trong một môi trường lý tưởng xem tỷ lệ cá cược có sự bất định (điều này còn được gọi là "tối ưu hóa tất định") Ở đây, nếu chúng ta biểu thị độ bất định xuất hiện trong thế giới thực dưới dạng biến ngẫu nhiên tokushu-01, thì ảnh hưởng của tokushu-01 sẽ xuất hiện dưới dạng biến thiên của f(x) (tức là f(tokushu-01)) Lúc này, với lời giải tối ưu tất định chỉ xuất sắc ở mức tối ưu, f(tokushu-01) sẽ biến thiên rất nhiều, thay đổi rất nhiều so với giá trị tối thiểu ban đầu và trong một số trường hợp có nguy cơ lệch khỏi phạm vi cho phép Đây có thể nói là “lỗi thiết kế” xem tỷ lệ cá cược thể đảm bảo độ tin cậy và an toàn

Mặt khác, sẽ thực tế hơn khi tìm ra giải pháp xem tỷ lệ cá cược chỉ đạt được sự tối ưu mà còn giảm thiểu sự biến thiên của f(tokushu-01) (tức là có độ "mạnh mẽ" tuyệt vời) (còn gọi là "tối ưu hóa mạnh mẽ") Đánh giá định lượng ảnh hưởng của điều kiện đầu vào tokushu-01, có độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo, đến giải pháp đầu ra f(tokushu-01), chẳng hạn như độ chắc chắn, được gọi là "Định lượng độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo (UQ)"

Phương pháp UQ

Phương pháp đơn giản nhất để thực hiện UQ là thay đổi tokushu-01 theo phân bố mật độ xác suất nhất định và lấy mẫu một số lượng lớn f(tokushu-01) tương ứng ``Phương pháp Monte Carlo'' là một ví dụ điển hình cho điều này và nó tạo ra các điều kiện để lấy mẫu f(tokushu-01) dựa trên các số ngẫu nhiên, nhưng nó đòi hỏi một số lượng lớn các điểm mẫu để nắm bắt chính xác hành vi ngẫu nhiên của f(tokushu-01), là một hộp đen, vì vậy xem tỷ lệ cá cược thể nói nó là một phương pháp thực tế xét từ góc độ chi phí tính toán Do đó, trong những năm gần đây, phương pháp chủ đạo là xây dựng một mô hình thay thế gần đúng với đáp ứng của f(tokushu-01) (ví dụ, trong ví dụ ứng dụng được mô tả bên dưới, "Xấp xỉ khai triển Taylor" [1], "khai triển hỗn loạn đa thức" [2] và "Kriging" [3]) và sau đó ước tính hành vi ngẫu nhiên của f(tokushu-01) dựa trên mô hình gần đúng

Ví dụ về ứng dụng UQ

Ở đây, chúng tôi sẽ giới thiệu các ví dụ về ứng dụng UQ mà các tác giả đã nghiên cứu cho đến nay

Tối ưu hóa hình dạng cánh của máy bay thám hiểm sao Hỏa

Bầu khí quyển sao Hỏa thể hiện sự dao động luồng xem tỷ lệ cá cược khí lớn hơn trên Trái đất do những thay đổi theo mùa và hàng ngày của gió tây cũng như sự giao thoa giữa gió tây và địa hình Do đó, các tác giả đã tối ưu hóa hình dạng cánh bằng cách tính đến sự xem tỷ lệ cá cược chắc chắn về tốc độ luồng khí và góc luồng khí, nhằm tạo ra một chiếc máy bay có thể bay ổn định trong bầu khí quyển Sao Hỏa trong khi hoàn thành nhiệm vụ khám phá Sao Hỏa Ví dụ, người ta đã chứng minh rằng hình dạng được tối ưu hóa để đảm bảo tính mạnh mẽ của hiệu suất khí động học (tỷ lệ lực nâng và lực cản) đến sự thay đổi tốc độ luồng xem tỷ lệ cá cược khí (số Mach chuyến bay) (giải pháp tối ưu mạnh mẽ) ngăn chặn sự phát triển của sóng xung kích bằng cách giảm độ cong của cánh so với hình dạng được tối ưu hóa mà xem tỷ lệ cá cược xem xét sự dao động của luồng xem tỷ lệ cá cược khí (giải pháp tối ưu xác định) [1]

Phân tích sự lan truyền bùng nổ âm thanh

Cường độ của "tiếng nổ siêu âm", âm thanh nổ được tạo ra trên mặt đất bởi sóng xung kích do máy bay bay với tốc độ siêu âm phía trên tạo ra, thay đổi tùy thuộc vào điều kiện khí quyển mà sóng xung kích lan truyền Do đó, trong phân tích lan truyền tiếng nổ siêu âm, các tác giả đã tính toán số liệu thống kê (trung bình và độ lệch chuẩn) của cường độ bùng nổ siêu âm dựa trên sự xem tỷ lệ cá cược chắc chắn của các đặc tính vật lý khí quyển phụ thuộc vào độ cao (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió) Kết quả là, chúng tôi nhận thấy rằng cường độ bùng nổ âm thanh thay đổi một cách nhạy cảm với những thay đổi về tính chất vật lý của khí quyển trước và sau thời gian tăng áp suất tạo ra âm thanh vụ nổ tức thời Hơn nữa, bằng cách sử dụng khai triển hỗn loạn đa thức, là mô hình thay thế, chúng tôi có thể dự đoán gần đúng các kết quả tương đương với phương pháp Monte Carlo với chỉ 0,35% chi phí tính toán [2]

Phân tích quỹ đạo quay lại khí quyển

Một viên đạn quay trở lại từ xem tỷ lệ cá cược gian có thể tan rã khi quay trở lại bầu khí quyển Do đó, đối với một viên đạn sau khi phân rã, các điều kiện để bắt đầu quay lại thay đổi thành xem tỷ lệ cá cược chắc chắn và tốc độ viên đạn chạm tới mặt đất thay đổi phi tuyến tính Do đó, khi phân tích quỹ đạo quay lại khí quyển của một quả đạn, các tác giả đã tính toán phân bố mật độ xác suất của tốc độ đến mặt đất đối với độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo của các điều kiện bắt đầu quay lại khí quyển (độ cao, vận tốc, vận tốc góc, khối lượng, thái độ, vv) Kết quả là, chúng tôi nhận thấy rằng có hai đỉnh về tốc độ mặt đất (điều đặc biệt quan trọng từ góc độ đánh giá an toàn là có thể dự đoán đỉnh nhanh hơn về tốc độ mặt đất) và đỉnh nào đạt được được xác định bởi vận tốc góc ban đầu Hơn nữa, bằng cách sử dụng mô hình thay thế Kriging, chúng tôi có thể dự đoán gần đúng các kết quả tương đương với phương pháp Monte Carlo với chỉ 2% chi phí tính toán [3]

Lần này, chúng tôi đã giới thiệu cách định lượng độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo, từ khái niệm cơ bản đến ví dụ ứng dụngCâu chuyện về ứng dụng vào kinh doanh　Việc sử dụng AI trong tương lai

＊Giải pháp tối ưu hóa/UQ liên quan đến SCSK:pSeven Desktop

Tài liệu tham khảo

• [1] Shimoyama, K, Oyama, A, Fujii, K: Phát triển phương pháp tiếp cận sáu sigma đa mục tiêu để tối ưu hóa thiết kế mạnh mẽ Tạp chí Máy tính, Thông tin và Truyền thông Hàng xem tỷ lệ cá cược Vũ trụ, 5(8): 215–233 (2008)
• [2] Shimoyama, K, Inoue, A: Định lượng độ xem tỷ lệ cá cược đảm bảo bằng cách mở rộng hỗn loạn đa thức xem tỷ lệ cá cược xâm nhập với chiến lược điều chỉnh Tạp chí AIAA, 54(10): 3107–3116 (2016)
• [3] Tokunaga, A, Sotoguchi, A, Shimoyama, K Fujimoto, K: Phân tích quỹ đạo tái nhập ngẫu nhiên với các điều kiện ban đầu xem tỷ lệ cá cược chắc chắn để đánh giá an toàn Diễn đàn và Triển lãm Khoa học và Công nghệ AIAA 2019 (AIAA SciTech 2019): AIAA–2019–2235 (2019)