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Enregistrement W4294805142 · doi:10.5206/mt.v2i1.14385

Monte Carlo investigation of structural minimality for structures of uncontrolled linear switching systems with Maple

2022· article· en· W4294805142 sur OpenAlexvenueno aff
Jason M. Whyte

Notice bibliographique

RevueMaple Transactions · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineDecision Sciences
ThématiqueScientific Measurement and Uncertainty Evaluation
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésUnobservableIdentifiabilityObservableUniquenessRange (aeronautics)Applied mathematicsParameter spaceState vectorMonte Carlo methodState spaceComputer scienceEstimation theoryMathematicsState variableMathematical optimizationAlgorithmEconometricsStatisticsMathematical analysisPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

One path to understanding a physical system is to represent it by a model structure (collection of related models). Suppose our system is not subject to external influences, and depends on unobservable state variables (x), and observables (y). Then, a suitable uncontrolled, state-space model structure S is defined by relationships between x and y, involving parameters θ ∈ Θ. That is, each parameter vector in parameter space Θ is associated with a particular model in S. Before using S for prediction, we require system observations for parameter estimation. This process aims to determine θ values for which predictions “best” approximate the data (according to some objective function). The result is some number of estimates of the true parameter vector, θ*. Multiple parameter estimates are problematic when these cause S to produce dissimilar predictions beyond our data's range. This can render us unable to confidently make predictions, resulting in an uninformative study. Non-uniqueness of parameter estimates follows when S lacks the property of structural global identifiability (SGI). Fortunately, we may test S for SGI prior to data collection. The absence of SGI encourages us to rethink our experimental design or model structure. Before testing S for SGI we should check that it is structurally minimal. If so, we cannot replace S by a structure of fewer state variables which produces the same output. Most testing methodology is applicable to structures which employ the same equations for all time. These methods are not appropriate when, for example, a process has an abrupt change in its dynamics. For such a situation, a structure of linear switching systems (LSSs) may be suitable. Any system in the structure has a collection of linear time-invariant state-space systems, and a switching function which determines the system in effect at each instant. As such, we face a novel challenge in testing an LSS structure for SGI. We will consider the case of an uncontrolled LSS structure of one switching event (a ULSS-1 structure). In this setting, we may approach the structural minimality problem via the Laplace transform of the output function on each time interval. Each rational function yields conditions for pole-zero cancellation. If these conditions are not satisfied for almost all θ ∈ Θ, then S is structurally minimal. Analytical approaches can be quite laborious. However, we may expect a numerical approach to provide useful insights quickly. For example, if pole-zero cancellation occurs for almost all of a sufficiently large number of parameter values sampled from Θ, then structural minimality is possible. This result may encourage us to prove the existence of structural minimality. We shall use Maple 2020-2 to conduct a numerical investigation of structural minimality for a test case ULSS-1 structure applicable to flow-cell biosensor experiments used to monitor biochemical interactions, which include the popular Biacore-branded units.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,021
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,025

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,021
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,000

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.

Tête enseignante Opus0,188
Tête enseignante GPT0,370
Écart entre enseignants0,182 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2022
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