贝叶斯TAG方程发现新突破,不确定性量化让动力系统建模更靠谱!
Equation discovery with Bayesian tree-adjoining grammars
arXiv ML (stat.ML) 重要 #方程发现#贝叶斯推断#符号回归 🕐 今天 12:00

📖 AI 总结

本文提出将树邻接语法(TAG)引入贝叶斯框架,用于非线性系统辨识中的方程发现。现有基于TAG的辨识方法依赖进化优化,仅返回模型结构的点估计,无法量化不确定性。该研究在树结构及其参数上定义生成式先验,采用带结构保持树移动的可逆跳MCMC采样器,推断模型结构、参数与预测的联合后验分布,并考虑一步预测与基于仿真的两种训练目标。方法在多项式NARX仿真系统、Silverbox基准及Christchurch Bay Tower波浪载荷数据上验证,其中将Morison方程嵌入为固定初始树所构建的灰箱模型优于纯物理基线。结果表明,贝叶斯TAG适合动态系统方程发现中的不确定性量化及物理信息模型拟合。

🔑 关键词速览

Tree-Adjoining Grammars (TAGs)树邻接语法,一种形式语法,用于将模型类编码为语法规则集,候选模型通过组合规则生成树结构。
Nonlinear System Identification (NLSI)非线性系统辨识,从数据中推断非线性动态系统数学模型的过程。
Reversible-Jump MCMC可逆跳跃马尔可夫链蒙特卡洛,一种贝叶斯采样方法,允许在不同维度的模型空间之间跳转,用于模型选择。
NARX带外生输入的非线性自回归模型,一种常用于描述非线性动态系统的差分方程模型。
Morison's equation莫里森方程,用于计算波浪对海洋结构物作用力的半经验公式,常用于海洋工程。
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