Error Metrics and the Sequential Refinement of Kriging Metamodels
Notice bibliographique
Résumé
Metamodels, or surrogate models, have been proposed in the literature to reduce the resources (time/cost) invested in the design and optimization of engineering systems whose behavior is modeled using complex computer codes, in an area commonly known as simulation-based design optimization. Following the seminal paper of Sacks et al. (1989, “Design and Analysis of Computer Experiments,” Stat. Sci., 4(4), pp. 409–435), researchers have developed the field of design and analysis of computer experiments (DACE), focusing on different aspects of the problem such as experimental design, approximation methods, model fitting, model validation, and metamodeling-based optimization methods. Among these, model validation remains a key issue, as the reliability and trustworthiness of the results depend greatly on the quality of approximation of the metamodel. Typically, model validation involves calculating prediction errors of the metamodel using a data set different from the one used to build the model. Due to the high cost associated with computer experiments with simulation codes, validation approaches that do not require additional data points (samples) are preferable. However, it is documented that methods based on resampling, e.g., cross validation (CV), can exhibit oscillatory behavior during sequential/adaptive sampling and model refinement, thus making it difficult to quantify the approximation capabilities of the metamodels and/or to define rational stopping criteria for the metamodel refinement process. In this work, we present the results of a simulation experiment conducted to study the evolution of several error metrics during sequential model refinement, to estimate prediction errors, and to define proper stopping criteria without requiring additional samples beyond those used to build the metamodels. Our results show that it is possible to accurately estimate the predictive performance of Kriging metamodels without additional samples, and that leave-one-out CV errors perform poorly in this context. Based on our findings, we propose guidelines for choosing the sample size of computer experiments that use sequential/adaptive model refinement paradigm. We also propose a stopping criterion for sequential model refinement that does not require additional samples.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,015 | 0,042 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».