| 基于PCE代理模型和贝叶斯优化的结构参数快速反演方法 |
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| 引用本文： | 李翼飞,任青文,王启明,曹茂森,黄丹.基于PCE代理模型和贝叶斯优化的结构参数快速反演方法[J].中国科学:信息科学,2022(6):928-940. |
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| 作者姓名： | 李翼飞 任青文 王启明 曹茂森 黄丹 |
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| 作者单位： | 1. 河海大学力学与材料学院;2. 河海大学理学院 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(编号:2018YFC0406703)；;国家自然科学基金重点项目(批准号:51739006)资助； |
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| 摘 要： | 为保证工程结构的安全,根据实测资料进行反演分析,获取真实环境下的材料参数值具有重要价值.而现有的参数反演方法普遍存在计算效率与精度不可兼得的问题.本文利用小样本构建基于混沌多项式展开(polynomial chaos expansions, PCE)的高精度代理模型,并采用贝叶斯优化进行参数反演.新方法基于大型结构响应随机量化方法,充分利用复杂因素影响下结构响应随机特性,并依据贝叶斯后验更新方法,仅需要少量正向计算样本,便可高效、精确地进行大型结构的参数反演.某混凝土拱坝材料参数的反演算例表明,与基于贝叶斯优化算法直接进行迭代优化反演方法和基于Kriging代理模型的反演方法相比,本文所构建的方法具有优异的计算效率,适合于大型复杂结构问题的快速反演,为实际工程中在线反演和实时预测提供了新的发展维度.
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| 关 键 词： | 结构参数快速反演 代理模型 混沌多项式展开 贝叶斯优化 有限元 |
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