סענסיטיוויטי אַנאַליסיס איז געניצט צו באַשליסן די פּראַל פון אַ זאַמלונג פון פרייַ סיבות אויף אַ אָפענגיק בייַטעוודיק אונטער זיכער טנאָים.
עס איז אַ שטאַרק צוגאַנג צו באַשליסן ווי די פּראָדוקציע פון די מאָדעל איז ימפּאַקטיד דורך די ינפּוץ פון די מאָדעל אין אַלגעמיין. אין דעם פּאָסטן, איך וועט געבן אַ שנעל איבערבליק פון סענסיטיוויטי אַנאַליסיס ניצן SALib, אַ פריי פּיטהאָן סענסיטיוויטי אַנאַליסיס פּעקל.
א נומעריקאַל ווערט באקאנט ווי די סענסיטיוויטי אינדעקס, אָפט רעפּראַזענץ די סענסיטיוויטי פון יעדער אַרייַנשרייַב. עס זענען פילע טייפּס פון סענסיטיוויטי ינדיסיז:
- ערשטער-סדר ינדיסיז: קאַלקיאַלייץ די צושטייַער פון אַ איין מאָדעל אַרייַנשרייַב צו די רעזולטאַט וועריאַנס.
- צווייטע סדר ינדיסיז: קאַלקיאַלייץ די צושטייַער פון צוויי מאָדעל ינפּוץ צו רעזולטאַט וועריאַנס.
- גאַנץ-סדר אינדעקס: קוואַנטאַפייז די ביישטייער פון אַ מאָדעל אַרייַנשרייַב צו פּראָדוקציע וועריאַנס, אַרייַנגערעכנט ביידע ערשטער-סדר יפעקץ (די אַרייַנשרייַב פלאַקטשוייטינג אַליין) און קיין העכער-סדר ינטעראַקשאַנז.
וואָס איז SALib?
SALib איז אַ פּיטהאָן-באזירט עפענען-מקור טאָאָלקיט פֿאַר טאן סענסיטיוויטי אַסעסמאַנץ. עס האט אַ דיטאַטשט וואָרקפלאָוו, וואָס מיטל אַז עס טוט נישט ינטעראַקט גלייַך מיט די מאַטאַמאַטיקאַל אָדער קאַמפּיוטיישאַנאַל מאָדעל. אַנשטאָט, SALib איז אין באַשולדיקונג צו פּראָדוצירן די מאָדעל ינפּוץ (דורך איינער פון די מוסטער פאַנגקשאַנז) און קאַמפּיוטינג די סענסיטיוויטי ינדיסעס (דורך איינער פון די אַנאַליסיס פאַנגקשאַנז) פֿון די מאָדעל אַוטפּוץ.
א טיפּיש סאַליב סענסיטיוויטי אַנאַליסיס באשטייט פון פיר סטעפּס:
- באַשטימען די מאָדעל ינפּוץ (פּאַראַמעטערס) און די מוסטער קייט פֿאַר יעדער.
- צו שאַפֿן מאָדעל ינפּוץ, לויפן די מוסטער פֿונקציע.
- אָפּשאַצן די מאָדעל ניצן די דזשענערייטאַד ינפּוץ און ראַטעווען די מאָדעל רעזולטאַטן.
- צו רעכענען די סענסיטיוויטי ינדיסיז, נוצן די אַנאַליסיס פונקציע אויף די אַוטפּוץ.
Sobol, Morris און FAST זענען בלויז אַ ביסל פון די סענסיטיוויטי אַנאַליסיס מעטהאָדס צוגעשטעלט דורך SALib. פילע סיבות ווירקן וואָס צוגאַנג איז בעסטער פֿאַר אַ געגעבן אַפּלאַקיישאַן, ווי מיר וועלן זען שפּעטער. פֿאַר די צייט, האַלטן אין מיינונג אַז איר נאָר דאַרפֿן צו נוצן צוויי פאַנגקשאַנז, מוסטער און אַנאַליסיס, ראַגאַרדלאַס פון וועלכער טעכניק איר נוצן. מיר וועלן פירן איר דורך אַ יקערדיק ביישפּיל צו אילוסטרירן ווי צו נוצן SALib.
סאַליב בייַשפּיל - סאָבאָל סענסיטיוויטי אַנאַליסיס
אין דעם בייַשפּיל, מיר וועלן ונטערזוכן די סאָבאָל סענסיטיוויטי פון די ישיגאַמי פונקציע, ווי געוויזן אונטן. ווייַל פון זייַן הויך ניט-לינעאַריטי און נאָנמאָנאָטאָניקיטי, די Ishigami פונקציע איז וויידלי געניצט צו אָפּשאַצן אַנסערטאַנטי און סענסיטיוויטי אַנאַליסיס מעטאַדאַלאַדזשיז.
די סטעפּס זענען ווי גייט:
1. ימפּאָרטינג סאַליב
דער ערשטער שריט איז צו לייגן די פארלאנגט לייברעריז. די מוסטער און אַנאַליסיס פאַנגקשאַנז פון SALib זענען אונטערשיידן אין פּיטהאָן מאַדזשולז. ימפּאָרטינג די סאַטעליט מוסטער און סאָבאָל אַנאַלייזינג פאַנגקשאַנז, למשל, איז געוויזן אונטן.
מיר אויך נוצן די Ishigami פונקציע, וואָס איז בנימצא ווי אַ פּראָבע פונקציע אין SALib. צום סוף, מיר אַרייַנפיר NumPy ווי SALib ניצט עס צו קראָם מאָדעל ינפּוץ און אַוטפּוץ אין אַ מאַטריץ.
2. מאָדעל אַרייַנשרייַב
דער מאָדעל ינפּוץ מוזן זיין דיפיינד. די Ishigami פונקציע אַקסעפּץ דריי ינפּוץ: x1, x2, און x3. אין SALib, מיר בויען אַ דיקט וואָס ספּעציפיצירט די נומער פון ינפּוץ, זייער נעמען און די לימאַץ אויף יעדער אַרייַנשרייַב, ווי געוויזן אונטן.
3. דזשענערייט סאַמפּאַלז און די מאָדעל
די סאַמפּאַלז זענען דעמאָלט דזשענערייטאַד. מיר דאַרפֿן צו שאַפֿן סאַמפּאַלז ניצן די Saltelli סאַמפּלער זינט מיר טאָן אַ סאָבאָל סענסיטיוויטי אַנאַליסיס. אין דעם פאַל, פּאַראַם וואַלועס זענען אַ NumPy מאַטריץ. מיר קענען אָבסערווירן אַז די מאַטריץ איז 8000 דורך 3 דורך פליסנדיק פּאַראַם וואַלועס.שאַפּע. 8000 סאַמפּאַלז זענען באשאפן מיט די Saltelli סאַמפּלער. די Saltelli סאַמפּלער קריייץ סאַמפּאַלז, ווו N איז 1024 (דער פּאַראַמעטער מיר צוגעשטעלט) און D איז 3. (די נומער פון מאָדעל ינפּוץ).
ווי פריער סטייטיד, SALib איז נישט פאַרקנאַסט אין מאַטאַמאַטיקאַל אָדער קאַמפּיוטיישאַנאַל מאָדעל יוואַליויישאַן. אויב דער מאָדעל איז געשריבן אין פּיטהאָן, איר וועט טיפּיקלי שלייף דורך יעדער מוסטער אַרייַנשרייַב און אַססעסס די מאָדעל:
די סאַמפּאַלז קענען זיין געראטעוועט אין אַ טעקסט טעקע אויב די מאָדעל איז נישט דעוועלאָפּעד אין פּיטהאָן:
יעדער שורה אין פּאַראַם וואַלועס.טקסט רעפּראַזענץ איין מאָדעל אַרייַנשרייַב. דער רעזולטאַט פון די מאָדעל זאָל זיין געראטעוועט צו אן אנדער טעקע אין אַ ענלעך נוסח, מיט איין רעזולטאַט אויף יעדער שורה. נאָך דעם, די אַוטפּוץ קענען זיין לאָודיד מיט:
אין דעם בייַשפּיל, מיר וועלן נוצן די Ishigami פונקציע פֿון SALib. די פּראָבע פאַנגקשאַנז קענען זיין עוואַלואַטעד ווי גייט:
4. דורכפירן אַנאַליסיס
מיר קענען לעסאָף רעכענען די סענסיטיוויטי ינדיסיז נאָך לאָודינג די מאָדעל רעזולטאַטן אין פּיטהאָן. אין דעם בייַשפּיל, מיר וועלן נוצן sobol.analyze צו רעכענען די ערשטער, רגע, און גאַנץ-סדר ינדיסיז.
סי איז אַ פּיטהאָן ווערטערבוך מיט די שליסלען "S1," "S2," "ST," "S1 conf," "S2 conf," און "ST conf." די _conf שליסלען האַלטן די פֿאַרבונדן בטחון ינטערוואַלז, וואָס זענען בכלל באַשטימט צו 95 פּראָצענט. צו רעזולטאַט, אַלע ינדיסיז, נוצן די קיווערד פּאַראַמעטער דרוקן צו קאַנסאָול = אמת. אַלטערנאַטיוועלי, ווי ילאַסטרייטיד אונטן, מיר קענען דרוקן די יחיד וואַלועס פון סי.
מיר קענען זען אַז x1 און x2 האָבן ערשטער-סדר סענסיטיוויטי, אָבער x3 קען נישט האָבן קיין ימפּאַקץ פון ערשטער-סדר.
אויב די גאַנץ-סדר ינדיסיז זענען באטייטיק ביגער ווי די ערשטער-סדר ינדיסיז, העכער-סדר ינטעראַקשאַנז זענען רובֿ זיכער. מיר קענען זען די העכער-סדר ינטעראַקשאַנז דורך קוקן אין די רגע-סדר ינדיסיז:
מיר קענען אָבסערווירן אַז x1 און x3 האָבן באַטייַטיק ינטעראַקשאַנז. נאָך דעם, דער רעזולטאַט קען זיין פארוואנדלען צו אַ Pandas DataFrame פֿאַר ווייַטער לערנען.
5. פּלאַטינג
פֿאַר דיין קאַנוויניאַנס, יקערדיק טשאַרטינג פאַסילאַטיז זענען צוגעשטעלט. די פּלאַנעווען () פֿונקציע טראגט מאַטפּלאָטליב אַקס אַבדזשעקץ פֿאַר סאַבסאַקוואַנט מאַניפּיאַליישאַן.
סאָף
SALib איז אַ סאַפיסטאַקייטיד סענסיטיוויטי אַנאַליסיס טאָאָלקיט. אנדערע טעקניקס אין SALib אַרייַננעמען די Fourier Amplitude Sensitivity Test (FAST), מאָריס מעטאַד און דעלטאַ-מאָמענט ינדעפּענדענט מאָס. כאָטש עס איז אַ פּיטהאָן ביבליאָטעק, עס איז בדעה צו אַרבעטן מיט מאָדעלס פון קיין מין.
SALib אָפפערס אַן גרינג-צו-נוצן באַפֿעלן שורה צובינד פֿאַר קריייטינג מאָדעל ינפּוץ און אַססעסס מאָדעל אַוטפּוץ. טשעק אויס SALib דאַקיומענטיישאַן צו לערנען מער.
לאָזן אַ ענטפֿערן