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建模与模拟中验证和确认及不确定度量化关键方法
1
作者
王瑞利
胡星志
王朔
《数学建模及其应用》
2021年第2期1-16,F0003,共17页
验证和确认及不确定度量化(V&V&UQ)已成为工程应用软件可信度评估的最佳途径,是一个知识密集型很强的系统化工程,涉及众多数学方法和关键技术.本文围绕建模与模拟的工程仿真软件预测能力和可信度评估所面对的挑战,对V&V&...
验证和确认及不确定度量化(V&V&UQ)已成为工程应用软件可信度评估的最佳途径,是一个知识密集型很强的系统化工程,涉及众多数学方法和关键技术.本文围绕建模与模拟的工程仿真软件预测能力和可信度评估所面对的挑战,对V&V&UQ实施过程中涉及的数学方法、关键技术、求解算法、实施流程和自研分析工具等进行了系统化梳理和归纳总结,论证了V&V&UQ的本质是对建模与模拟中误差和不确定度的量化,阐述了不确定度量化、参数标定和模型修正,可作为提升软件预测能力和可信度的重要途径,并给出了V&V&UQ未来研究与值得关注的重要方向.本文为国家自主研发有泛化能力的高可信度重大工程应用软件面临的困境提供了科学的、有效的技术支撑.
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关键词
建模与模拟
验证和确认
不确定度量化
数学方法
关键技术
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职称材料
基于组合方法的造纸过程二氧化碳排放区间预测模型的构建
2
作者
胡雨沙
周建钊
《中国造纸》
北大核心
2025年第2期57-64,共8页
造纸行业是我国高碳排放的主要工业之一。精准的二氧化碳排放预测对开发以低碳排放为目标的工艺参数优化模型具有重要意义,有助于推动造纸行业的绿色可持续发展。鉴于造纸过程中碳排放的不确定性和波动性较大,本研究提出了基于组合方法...
造纸行业是我国高碳排放的主要工业之一。精准的二氧化碳排放预测对开发以低碳排放为目标的工艺参数优化模型具有重要意义,有助于推动造纸行业的绿色可持续发展。鉴于造纸过程中碳排放的不确定性和波动性较大,本研究提出了基于组合方法的造纸过程二氧化碳区间预测模型,利用变分模态分解(VMD)对原始数据进行信号分解,采用贝叶斯优化反向传播神经网络(BO-BPNN)建立预测模型,最后通过分位数回归(QR)构建区间预测模型。本研究通过采集实际生产数据和建立基于VMD-BO-LSSVM-QR的对比模型进行模型验证。结果表明,所提出的预测模型准确度高,R^(2)为0.9936,预测区间置信概率为0.8924,显著优于对比模型,对造纸工业生产具有较高的实际应用价值。
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关键词
造纸过程
二氧化碳排放
区间预测
模
型
建模与模拟
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职称材料
纸张多烘缸干燥过程建模与智能模拟技术研究进展
被引量:
9
3
作者
陈晓彬
董云渊
+3 位作者
郑启富
满奕
李继庚
刘焕彬
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期64-69,共6页
以纸张干燥工序为切入点,总结纸张干燥过程建模与智能模拟技术的研究进展,为建立纸张干燥过程系统模型,实现智能模拟纸张干燥生产过程并最终助力传统造纸工业转型升级、实现智能制造,积累技术力量。
关键词
纸张干燥
过程
建模与模拟
智能
模拟
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职称材料
交叉口BRT控制策略和适用条件仿真研究
4
作者
杨柳
梁淼
+1 位作者
曹森
李文芳
《中外公路》
2025年第2期247-255,共9页
为了解决交叉口设置快速公交系统(Bus Rapid Transit,BRT)专用道以及设置BRT固定信号优先导致高峰期道路利用率下降、CO_(2)排放增多、交叉口通行速度减小的问题,该文在将BRT专用道设置为间歇式以及是否启用BRT主动信号优先控制的基础上...
为了解决交叉口设置快速公交系统(Bus Rapid Transit,BRT)专用道以及设置BRT固定信号优先导致高峰期道路利用率下降、CO_(2)排放增多、交叉口通行速度减小的问题,该文在将BRT专用道设置为间歇式以及是否启用BRT主动信号优先控制的基础上,提出了4种交叉口BRT控制策略。以设置路中式BRT专用道的十字交叉口为研究对象,基于城市交通模拟(SUMO)软件和其二次开发接口,采用Python语言编程实现了4种控制策略的模拟,通过模拟试验,对比分析了在不同交叉口总交通量Q时各策略的实施效果。结果表明:①当Q在0~2400 veh/h的低等交通量区间时,执行不开放专用道且不启用信号优先的策略效果最好;②当Q在2400~4800 veh/h的中等交通量区间时,执行开放专用道但不启用信号优先的策略效果最好;③当Q在4800~7200 veh/h的高等交通量区间时,执行开放专用道且启用信号优先的策略效果最好。该研究明确了不同BRT控制策略的适用流量范围。
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关键词
公共交通
快速公交系统
交叉口
间歇式专用道
主动信号优先
建模与模拟
试验
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职称材料
混合不确定度量化方法及其在计算流体动力学迎风格式中的应用
被引量:
11
5
作者
梁霄
王瑞利
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期509-515,共7页
针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和...
针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度,发展了流体力学数值求解过程中,初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例,评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响,有效验证了该方法的可行性。
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关键词
爆炸力学
建模与模拟
非嵌入多项式混沌法
混合不确定度量化
概率盒
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职称材料
多项式混沌方法在偶然不确定度量化中的应用
被引量:
1
6
作者
王瑞利
梁霄
《数学建模及其应用》
2016年第3期17-24,81,共9页
复杂工程建模与模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度的来源,对不确定度进行量化,对建模与模拟可信度评估具有重要意义。本文给出建模与模拟中误差与不确定度的概念及不确定度的量化过程,并以质量弹簧阻尼系统为例说明量...
复杂工程建模与模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度的来源,对不确定度进行量化,对建模与模拟可信度评估具有重要意义。本文给出建模与模拟中误差与不确定度的概念及不确定度的量化过程,并以质量弹簧阻尼系统为例说明量化偶然不确定度的过程,验证了非嵌入多项式混沌方法在非光滑系统不确定度量化中的有效性,对建模与模拟中不确定度量化具有重要的参考价值。
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关键词
复杂工程
建模与模拟
偶然不确定度
非嵌入多项式混沌
不确定度量化
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职称材料
题名
建模与模拟中验证和确认及不确定度量化关键方法
1
作者
王瑞利
胡星志
王朔
机构
北京应用物理与计算数学研究所
中国空气动力研究与发展中心
山东科技大学数学与系统科学学院
出处
《数学建模及其应用》
2021年第2期1-16,F0003,共17页
基金
国家数值风洞专项(NNW2019ZT7-A13)
科学挑战专题(TZ2018001)。
文摘
验证和确认及不确定度量化(V&V&UQ)已成为工程应用软件可信度评估的最佳途径,是一个知识密集型很强的系统化工程,涉及众多数学方法和关键技术.本文围绕建模与模拟的工程仿真软件预测能力和可信度评估所面对的挑战,对V&V&UQ实施过程中涉及的数学方法、关键技术、求解算法、实施流程和自研分析工具等进行了系统化梳理和归纳总结,论证了V&V&UQ的本质是对建模与模拟中误差和不确定度的量化,阐述了不确定度量化、参数标定和模型修正,可作为提升软件预测能力和可信度的重要途径,并给出了V&V&UQ未来研究与值得关注的重要方向.本文为国家自主研发有泛化能力的高可信度重大工程应用软件面临的困境提供了科学的、有效的技术支撑.
关键词
建模与模拟
验证和确认
不确定度量化
数学方法
关键技术
Keywords
modeling and simulation
verification and validation
uncertainty quantification
mathematical methods
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于组合方法的造纸过程二氧化碳排放区间预测模型的构建
2
作者
胡雨沙
周建钊
机构
香港理工大学工业及系统工程学系
出处
《中国造纸》
北大核心
2025年第2期57-64,共8页
文摘
造纸行业是我国高碳排放的主要工业之一。精准的二氧化碳排放预测对开发以低碳排放为目标的工艺参数优化模型具有重要意义,有助于推动造纸行业的绿色可持续发展。鉴于造纸过程中碳排放的不确定性和波动性较大,本研究提出了基于组合方法的造纸过程二氧化碳区间预测模型,利用变分模态分解(VMD)对原始数据进行信号分解,采用贝叶斯优化反向传播神经网络(BO-BPNN)建立预测模型,最后通过分位数回归(QR)构建区间预测模型。本研究通过采集实际生产数据和建立基于VMD-BO-LSSVM-QR的对比模型进行模型验证。结果表明,所提出的预测模型准确度高,R^(2)为0.9936,预测区间置信概率为0.8924,显著优于对比模型,对造纸工业生产具有较高的实际应用价值。
关键词
造纸过程
二氧化碳排放
区间预测
模
型
建模与模拟
Keywords
papermaking process
carbon dioxide emissions
interval forecasting model
modeling and simulation
分类号
TS7 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
纸张多烘缸干燥过程建模与智能模拟技术研究进展
被引量:
9
3
作者
陈晓彬
董云渊
郑启富
满奕
李继庚
刘焕彬
机构
衢州学院化学与材料工程学院
华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室
出处
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期64-69,共6页
基金
浙江省自然科学基金/青年基金项目(LQ18B060003)
广东省绿色化学产品技术重点实验室开放基金资助项目(GC201809)
文摘
以纸张干燥工序为切入点,总结纸张干燥过程建模与智能模拟技术的研究进展,为建立纸张干燥过程系统模型,实现智能模拟纸张干燥生产过程并最终助力传统造纸工业转型升级、实现智能制造,积累技术力量。
关键词
纸张干燥
过程
建模与模拟
智能
模拟
Keywords
paper drying
process modeling and simulation
intelligent simulation
分类号
TS7 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
交叉口BRT控制策略和适用条件仿真研究
4
作者
杨柳
梁淼
曹森
李文芳
机构
长沙理工大学交通学院
黄河交通学院
出处
《中外公路》
2025年第2期247-255,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(编号:52372296)
湖南省教育厅项目(编号:20A009)。
文摘
为了解决交叉口设置快速公交系统(Bus Rapid Transit,BRT)专用道以及设置BRT固定信号优先导致高峰期道路利用率下降、CO_(2)排放增多、交叉口通行速度减小的问题,该文在将BRT专用道设置为间歇式以及是否启用BRT主动信号优先控制的基础上,提出了4种交叉口BRT控制策略。以设置路中式BRT专用道的十字交叉口为研究对象,基于城市交通模拟(SUMO)软件和其二次开发接口,采用Python语言编程实现了4种控制策略的模拟,通过模拟试验,对比分析了在不同交叉口总交通量Q时各策略的实施效果。结果表明:①当Q在0~2400 veh/h的低等交通量区间时,执行不开放专用道且不启用信号优先的策略效果最好;②当Q在2400~4800 veh/h的中等交通量区间时,执行开放专用道但不启用信号优先的策略效果最好;③当Q在4800~7200 veh/h的高等交通量区间时,执行开放专用道且启用信号优先的策略效果最好。该研究明确了不同BRT控制策略的适用流量范围。
关键词
公共交通
快速公交系统
交叉口
间歇式专用道
主动信号优先
建模与模拟
试验
Keywords
public transport
bus rapid transit
intersection
intermittent dedicated lane
active signal priority
modeling and simulation experiment
分类号
U491.1 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
混合不确定度量化方法及其在计算流体动力学迎风格式中的应用
被引量:
11
5
作者
梁霄
王瑞利
机构
北京应用物理与计算数学研究所
山东科技大学数学学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期509-515,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11372051
11475029)
+1 种基金
中国工程物理研究院科学基金项目(2015B0202045)
山东科技大学人才引进项目(2013RCJJ027)
文摘
针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度,发展了流体力学数值求解过程中,初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例,评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响,有效验证了该方法的可行性。
关键词
爆炸力学
建模与模拟
非嵌入多项式混沌法
混合不确定度量化
概率盒
Keywords
mechanics of explosion
modeling and simulation
non-intrusive polynomial chaos
mixed uncertainty quantification
P-box
分类号
O385 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
多项式混沌方法在偶然不确定度量化中的应用
被引量:
1
6
作者
王瑞利
梁霄
机构
北京应用物理与计算数学研究所
山东科技大学数学与系统科学学院
出处
《数学建模及其应用》
2016年第3期17-24,81,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11372051
11201035)
中国工程物理研究院科学基金(2015B0202045)
文摘
复杂工程建模与模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度的来源,对不确定度进行量化,对建模与模拟可信度评估具有重要意义。本文给出建模与模拟中误差与不确定度的概念及不确定度的量化过程,并以质量弹簧阻尼系统为例说明量化偶然不确定度的过程,验证了非嵌入多项式混沌方法在非光滑系统不确定度量化中的有效性,对建模与模拟中不确定度量化具有重要的参考价值。
关键词
复杂工程
建模与模拟
偶然不确定度
非嵌入多项式混沌
不确定度量化
Keywords
complex engineering
modeling and simulation
aleatory uncertainty
non-intrusive polynomial chaos
uncertainty quantification
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
建模与模拟中验证和确认及不确定度量化关键方法
王瑞利
胡星志
王朔
《数学建模及其应用》
2021
0
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职称材料
2
基于组合方法的造纸过程二氧化碳排放区间预测模型的构建
胡雨沙
周建钊
《中国造纸》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
纸张多烘缸干燥过程建模与智能模拟技术研究进展
陈晓彬
董云渊
郑启富
满奕
李继庚
刘焕彬
《中国造纸学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
9
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下载PDF
职称材料
4
交叉口BRT控制策略和适用条件仿真研究
杨柳
梁淼
曹森
李文芳
《中外公路》
2025
0
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职称材料
5
混合不确定度量化方法及其在计算流体动力学迎风格式中的应用
梁霄
王瑞利
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
11
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职称材料
6
多项式混沌方法在偶然不确定度量化中的应用
王瑞利
梁霄
《数学建模及其应用》
2016
1
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职称材料
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