Rozvoj pokročilých simulačních metod pro statistickou analýzu konstrukcí
Cíle projektu
Optimální výběr bodů z jednotkové hyperkrychle lze aplikovat na řadu problémů. Mezi ně patři i vzorkování v metodě typu Monte Carlo. Rovněž lze takové body použít pro konstrukci metamodelu, nebo studium citlivosti modelu na jednotlivé proměnné. Stejně lze nazírat na tzv. plánovaný experiment. Přestože se jedná o klasický problém starý několik dekád, nemá stále jedno jednoznačně nejlepší řešení. Navíc navrhovatelé zjistili, že některé používané metody výběru vzorků vedou k nerovnoměrnému rozdělení bodů v hyperkrychli. Při použití takových bodů pro plně pravděpodobnostní návrh konstrukcí může dojít ke značným chybám. V rámci projektu budou metody opraveny pomocí periodického rozšíření prostoru a bude vyvinuto nové kritérium pro optimalizaci návrhu, které navíc uváží projekce návrhu do jednotlivých podprostorů. Bude vytvořen dynamický model pomocí interagujících částic. Bude vytvořena metodika pro sekvenční přidávání bodů (simulací). Návrhy, metody i teoretické výsledky budou zveřejněny formou vědeckých článků, softwaru a otevřené databáze a budou zužitkovány při modelování konstrukcí.
Klíčová slova
reliability of structuresMonte CarloLatin Hypercube SamplingAudze-Eglaisspace fillingrandom vectorcorrelationvariance reductioncombinatorial optimizationprojective propertiesdynamical systemdesign databasesample size extension
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Hlavní účastníci
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta stavební
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
16-22230S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Development of advanced sampling methods for statistical analysis of structures
Anotace anglicky
The optimal selection of sampling points from a unit hypercube can be applied to a variety of problems, e.g. Monte Carlo type sampling. Such points may also be used for the construction of metamodels or for the sensitivity studies of a model to input variables. Design of Experiments can be viewed in the same manner. Although this has become a classical problem known for several decades, there exists no single best solution. Moreover, the applicant has discovered that several established methods for sample selection lead to non-uniform distribution of points in the design domain. Using such a sample set for probabilistic design of structures may lead to wrong conclusions. In the project, the problematic methods (criteria) will be fixed using periodic extension of the design domain and a new criterion will be proposed that considers also projections of the points to subspaces. A dynamical model will be developed mimicking a set of interacting particles. A methodology for sample size extension will be developed. The results will be applied to optimized design of structures.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
JN - Stavebnictví
CEP - vedlejší obor
BB - Aplikovaná statistika, operační výzkum
CEP - další vedlejší obor
JS - Řízení spolehlivosti a kvality, zkušebnictví
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10103 - Statistics and probability
20101 - Civil engineering
20306 - Audio engineering, reliability analysis
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt splnil po metodické stránce své cíle a odborný přínos je v oblasti náhodných polí a náhodného rozložení významný a rozšířil zahraniční spolupráci. Velmi účelné bylo zapojení doktorandů a studentů. Význam projektu přesahuje do jiných oblastí fyziky a technických věd. Výstupy byly v průběhu velmi nepřesně řazeny do příslušných kategorií. Celkově byly počty publikací splněny.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2016
Ukončení řešení
22. 7. 2020
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
26. 4. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP21-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
12. 4. 2021
Finance
Celkové uznané náklady
4 199 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 199 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
4 199 tis. Kč
Statní podpora
4 199 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
JN - Stavebnictví
Doba řešení
01. 01. 2016 - 22. 07. 2020