Навчальна тема

Метод Монте-Карло

Monte Carlo FEM: sampling random inputs, repeated FE runs, response histogram, convergence of mean/probability, computational cost та surrogate models.

0 практичних завдань0 підтем

Метод Монте-Карло оцінює статистику FE-response шляхом багаторазового розв’язання моделі для випадково згенерованих наборів input parameters.

Алгоритм

1) задають distributions і correlations; 2) генерують sample; 3) запускають deterministic FE-analysis; 4) зберігають quantity of interest; 5) повторюють багато разів; 6) оцінюють mean, variance, percentiles або probability of exceeding a threshold.

Convergence статистики

При малому числі samples histogram і tail probability можуть сильно змінюватися від однієї вибірки до іншої. Зі збільшенням $N$ estimates стабілізуються, але computational cost приблизно масштабується з кількістю FE-runs.

Дорогі FE-моделі

Якщо один nonlinear run триває довго, прямий Monte Carlo стає дорогим. Тоді використовують більш ефективне sampling, response surfaces, reduced-order або surrogate models. Surrogate потрібно окремо перевірити на data, які не використовувалися для його побудови.

Про цю тему

Monte Carlo багаторазово запускає FE-model для випадкових input і формує статистику response. Точність оцінок зростає з sample size, але разом із computational cost.