We investigate artificial neural networks as a parametrization tool for stochastic inputs in numerical simulations. We address parametrization from the point of view of emulating the data generating process, instead of explicitly constructing a parametric form to preserve predefined statistics of the data. This is done by training a neural network to generate samples from the data distribution using a recent deep learning technique called generative adversarial networks. By emulating the data generating process, the relevant statistics of the data are replicated. The method is assessed in subsurface flow problems, where effective parametrization of underground properties such as permeability is important due to the high dimensionality and presence of high spatial correlations. We experiment with realizations of binary channelized subsurface permeability and perform uncertainty quantification and parameter estimation. Results show that the parametrization using generative adversarial networks is very effective in preserving visual realism as well as high order statistics of the flow responses, while achieving a dimensionality reduction of two orders of magnitude.


翻译:我们调查人工神经网络,将其作为数字模拟中随机输入的准光化工具。我们从模拟数据生成过程的角度处理半光化问题,而不是明确构建一种参数形式,以保存预定义的数据统计数据。这是通过培训神经网络,利用最近一项称为基因对抗网络的深层学习技术,从数据分布中生成样本。通过模拟数据生成过程,数据的相关统计数据被复制。在地下流动问题中评估了该方法,由于高度的多维性和高度空间相关性的存在,地下水特性(如渗透性)的有效平衡十分重要。我们实验了二元信道子表层的可渗透性,并进行了不确定性的量化和参数估计。结果显示,使用基因对抗网络的配光化非常有效,既保存了视觉现实主义,也保存了流量反应的高顺序统计,同时实现了两个数量级的维度的减少。

1
下载
关闭预览

相关内容

【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
46+阅读 · 2020年7月4日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
7+阅读 · 2018年5月21日
Arxiv
4+阅读 · 2018年5月21日
Arxiv
5+阅读 · 2018年5月1日
Arxiv
10+阅读 · 2018年3月23日
Arxiv
5+阅读 · 2018年1月30日
VIP会员
相关VIP内容
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
46+阅读 · 2020年7月4日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员