基于均值点展开的单变元降维法在EIT不确定性量化研究中的应用
The Application of Univariate Dimension Reduction Method Based on Mean Point Expansion in the Research of Electrical Impedance Tomography Uncertainty Quantification作者机构:省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)天津300130 河北工业大学天津市生物电工与智能健康重点实验室天津300130
出 版 物:《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)
年 卷 期:2021年第36卷第18期
页 面:3776-3786页
核心收录:
学科分类:080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0714[理学-统计学(可授理学、经济学学位)] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术(可授工学、理学学位)]
基 金:河北省自然科学基金资助项目(E2015202050)
主 题:电阻抗成像 不确定性量化 单变元降维法 蒙特卡罗模拟 混沌多项式展开
摘 要:在电阻抗成像(EIT)技术中,介质参数的不确定性会对正问题计算产生影响,进而影响图像重构,因而,对EIT介质参数不确定性量化的研究具有重要的意义。采用四层同心圆模型和二维圆模型作为仿真算例对EIT正问题进行研究,将电导率分布参数作为无相互作用的随机输入变量,使其服从随机均匀分布,基于均值点展开的单变元降维法(UDRM)计算得到边界电极电压的均值、标准差和概率分布等相关统计信息,分析电导率的不确定性对模型输出边界测量电压的影响,并与蒙特卡罗模拟(MCS)法、混沌多项式展开(PCE)法仿真结果进行比较。结果表明,UDRM能够准确高效地处理低维不确定性问题,且在处理高维不确定性问题时能有效缓解“维数灾难问题。