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Enregistrement W4321489559 · doi:10.1137/22m1472693

An Adaptive Sampling and Domain Learning Strategy for Multivariate Function Approximation on Unknown Domains

2023· article· en· W4321489559 sur OpenAlexafffund
Ben Adcock, Juan M. Cardenas, Nick Dexter

Notice bibliographique

RevueSIAM Journal on Scientific Computing · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineDecision Sciences
ThématiqueProbabilistic and Robust Engineering Design
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaPacific Institute for the Mathematical Sciences
Mots-clésSampling (signal processing)Adaptive samplingCurse of dimensionalityMathematicsMathematical optimizationDomain (mathematical analysis)Sample (material)Function (biology)Function approximationComputer scienceAlgorithmArtificial intelligenceStatisticsMonte Carlo methodFilter (signal processing)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. Many problems arising in computational science and engineering can be described in terms of approximating a smooth function of [Formula: see text] variables, defined over an unknown domain of interest [Formula: see text], from sample data. Here both the underlying dimensionality of the problem (in the case [Formula: see text]) as well as the lack of domain knowledge—with [Formula: see text] potentially irregular and/or disconnected—are confounding factors for sampling-based methods. Naïve approaches for such problems often lead to wasted samples and inefficient approximation schemes. For example, uniform sampling can result in upward of 20% wasted samples in some problems considered herein. In applications such as surrogate model construction in computational uncertainty quantification, the high cost of computing samples necessitates a more efficient sampling procedure. Over the last several years methods for computing such approximations from sample data have been studied in the case of irregular domains, and the advantages of computing sampling measures depending on an approximation space [Formula: see text] of [Formula: see text] have been shown. More specifically, such approaches confer advantages such as stability and well-conditioning, with an asymptotically optimal sample complexity scaling [Formula: see text]. The recently proposed adaptive sampling for general domains (ASGD) strategy is one such technique to construct these sampling measures. The main contribution of this paper is a procedure to improve upon the ASGD approach by adaptively updating the sampling measure in the case of unknown domains. We achieve this by first introducing a general domain adaptivity strategy, which computes an approximation of the function and domain of interest from the sample points. Second, we propose an adaptive sampling strategy, termed adaptive sampling for unknown domains (ASUD), which generates sampling measures over a domain that may not be known in advance, based on the ideas introduced in the ASGD approach. We then derive (weighted) least squares and augmented least squares techniques for polynomial approximation on unknown domains. We present numerical experiments demonstrating the efficacy of the adaptive sampling techniques with least squares–based polynomial approximation schemes. Our results show that the ASUD approach consistently achieves errors the same as or smaller than uniform sampling, but using fewer, and often significantly fewer, function evaluations.

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)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,008
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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,008
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,002
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,185
Tête enseignante GPT0,387
Écart entre enseignants0,202 · 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
GenreMéthodes

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

En bref

Citations3
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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