Detail publikace

Cenzurované vzorkování jako nástroj v úlohách spolehlivosti

GERASIMOV, A. VOŘECHOVSKÝ, M.

Originální název

Cenzurované vzorkování jako nástroj v úlohách spolehlivosti

Anglický název

Triangulation-based rejection sampling in reliability analysis

Typ

článek ve sborníku mimo WoS a Scopus

Jazyk

čeština

Originální abstrakt

Článek popisuje simulační metodu pro odhad pravděpodobnosti poruchy, ve které dochází k redukci nutného počtu vyčíslení modelu (rozhodnutí o poruše nebo neporuše) a která staví pomocnou geometrickou konstrukci v prostoru vstupních náhodných proměnných. Konkrétně je použito cenzurování, kdy je na základě již zjištěných informací vytvářena Deloneho triangulace definičního oboru a pokud je simulační metodou typu Monte Carlo navržen vzorek, který spadá do simplexu s vrcholy buďto jen porucha nebo jen neporucha, vzorek je zamítnut. Díky popsanému rozdělení domény na disjunktní podoblasti je výrazně urychleno její prohledání a zmapování. Následně navrhujeme pomocí sestavené triangulace získávat odhady pravděpodobnosti poruchy. Metoda ukazuje rychlou konvergenci v úlohách několika náhodných proměnných, však s nárůstem dimenzi exponenciálně narůstá složitost geometrie a tím i výpočetní náročnost. Chod algoritmu je prezentován na dvou (2D a 3D) numerických příkladech.

Anglický abstrakt

The paper describes a new simulation method for estimation of failure probability in which we propose to reduce the total number of model evaluations (leading to decision about failure or success) and which builds auxiliary geometrical "scaffold" in the design space of input random variables. In particular, we employ a kind of censoring: we build a Delaunay triangulation based on the available information and when a newly proposed Monte Carlo sample falls into simplex whose vertices are either solely failures or successes, we disregard such a sampling point. By using this division into disjuncts regions, the exploration stage and its mapping of the domain is dramatically accelerated. Delaunay triangulation is used to provide flexible, adaptive, lock-free mesh-like geometric structure. Moreover, the latter is used as surrogate model for failure probability estimation. The method shows fast convergence in low dimensional problems. However, the complexity of geometry grows exponentially with dimension of problem. There are two examples (of 2D and 3D problems) presented.

Klíčová slova

Spolehlivost, pravděpodobnost poruchy, adaptivní vzorkování, Deloneho triangulace, fyzikální prostor

Klíčová slova v angličtině

Adaptive Sampling, Delaunay triangulation, Voronoi tessellation, sample space, failure probability

Autoři

GERASIMOV, A.; VOŘECHOVSKÝ, M.

Vydáno

28. 1. 2021

Nakladatel

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební

Místo

Brno

ISBN

978-80-86433-75-2

Kniha

JUNIORSTAV 2021. Sborník příspěvků

Strany od

353

Strany do

358

Strany počet

6

URL

http://www.juniorstav.cz/

BibTex

@inproceedings{BUT168869,
  author="Aleksei {Gerasimov} and Miroslav {Vořechovský}",
  title="Cenzurované vzorkování jako nástroj v úlohách spolehlivosti",
  booktitle="JUNIORSTAV 2021. Sborník příspěvků",
  year="2021",
  pages="353--358",
  publisher="Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební",
  address="Brno",
  isbn="978-80-86433-75-2",
  url="http://www.juniorstav.cz/"
}