تخمین خطا

تخمین خطا

تخمین خطا
گره تخمین خطا ( ) در زیر گره حل کننده ظاهر می شود که از تخمین خطای هدف گرا استفاده می کنید (به تخمین خطا – نظریه و متغیرها مراجعه کنید ) و زمانی که انطباق و تخمین خطا در مرحله مطالعه تعریف شده روی هیچ تنظیم نشده است .
عمومی
از لیست مرحله تعریف شده توسط مطالعه ، هر مرحله مطالعه قابل اجرا را انتخاب کنید یا هیچکدام را انتخاب کنید . اگر هیچ‌کدام را انتخاب کنید ، هیچ تنظیماتی در اینجا نمایش داده نمی‌شود و هیچ یک از مقادیر تنظیمات موجود استفاده نمی‌شود.
لیست تخمین خطا در لیست مراحل مطالعه والدین تنظیم شده است و تنظیمات موجود در اینجا را تحت تأثیر قرار می دهد:
اگر هنجار مربع خطا L2 باشد ، از فیلد ضریب مقیاس برای وارد کردن فهرستی از فاکتورهای مقیاس‌بندی جدا شده با فاصله، یک عدد برای هر متغیر فیلد استفاده کنید (پیش‌فرض: 1). تخمین خطا برای هر متغیر فیلد بر این عامل تقسیم می شود. همچنین، تخمین خطای نرمال 2 بر اساس برآورد پایداری برای PDE است. از ترتیب مشتق تخمین ثبات استفاده کنیدفیلد برای تعیین ترتیب آن (پیش‌فرض: 2). برای مسائل خاصی که متقارن هستند و در جایی که تخمین های خطای قوی وجود دارد، این روش معادل یک تخمین خطای عملکردی است که تابعی آن هنجار L2 حل شده است. این روش را می توان برای مشکلاتی که این مفروضات معتبر نیستند نیز استفاده کرد، اما در آن صورت انطباق بهینه نخواهد بود. برای اطلاعات بیشتر در مورد این تنظیمات به موارد زیر مراجعه کنید.
هنجار L2 روش مربع خطا، خطا را برای یک عنصر مش به عنوان مجموع مشارکت برای معادلات مختلف حل شده تخمین می زند. خلاصه می شود
که در آن A مساحت عنصر (حجم، طول)، h اندازه عنصر، q مرتبه مشتق تخمین پایداری ، s ضریب مقیاس و ρ تخمینی از باقیمانده PDE است. رفتار مجانبی ρ این است که با p متناسب است ، جایی که ترتیب باقیمانده است (به زیر مراجعه کنید). حتی اگر بتوان مقدار واقعی ρ را به طور کلی تخمین زد، کمک به الگوریتم با این ترتیب مهم است – به عنوان مثال، برای روش انتخاب عنصرحداقل جهانی تقریبی (در زیرگره اصلاح مش تطبیقی ؛ به اصلاح مش تطبیقی ​​(تطبیق ثابت و مقدار ویژه) مراجعه کنید)، که اساساً یک مسئله بهینه سازی را برای مکان پالایش حل می کند به طوری که خطای کل تا حد امکان کاهش می یابد (محدود به تعداد عناصر). که می توان اضافه کرد). تمام مقادیر ترتیب مشتق برآورد پایداری ، ضریب مقیاس و ترتیب باقیمانده ( به ترتیب q ، s ، و p ) را می توان به عنوان بردار برای معادلات مختلف ارائه کرد. برای سفارش مشتق تخمین ثبات، پیش فرض 2 است و مربوط به تخمین پایداری است که برای مشکل موجود وجود دارد. اگر از نوع پواسون نیست، ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشد. برای ضریب مقیاس‌بندی ، پیش‌فرض 1 است. عمدتاً وزن کردن نسبتاً در بخش‌های مختلف معادلات حل‌شده مهم است، به این معنی که به طور کلی باید یک آرایه اعداد جدا شده با فاصله ارائه کنید. توجه داشته باشید که هنگام حل یک مسئله چندفیزیکی، جمع بر روی معادلات مختلف واحد یکسانی نخواهد داشت زیرا ρ متفاوت است.واحدهای مختلفی خواهد داشت. بنابراین، اولین تلاش برای مقیاس‌بندی، در نظر گرفتن این است. در واقع، حتی یک مورد فیزیک منفرد مانند جریان سیال، این واحد جمع را سازگار نمی‌سازد، زیرا باقیمانده برای اندازه‌گیری تکانه و جرم با ضرایب مقیاس‌بندی پیش‌فرض 1 جمع می‌شود. برای ترتیب باقی‌مانده، پیش‌فرض یک مرتبه کمتر است . از توابع شکل استفاده شده برای معادله. این را فقط برای PDE های غیر استاندارد تغییر دهید. به طور کلی، ترتیب مورد انتظار مرتبه پایه منهای بالاترین مرتبه مشتق فضایی در فرمول ضعیف است. برای یک فرمول PDE مرتبه دوم با ادغام قطعات (کاهش تمام مشتقات مرتبه دوم به مرتبه اول) این فرمول مرتبه یک خواهد بود.
اگر Functional است و یک نوع Functional را مشخص کنید . انواع عملکردی موجود از پیش تعریف شده و دستی هستند . این گزینه مش را با دقت بهبود یافته در بیان عملکرد (مثلاً مقداری انرژی، کشیدن یا بلند کردن) تطبیق می دهد. دستی را انتخاب کنید تا در فیلد Functional یک عبارت با ارزش اسکالر در دسترس جهانی را مشخص کنید (به عنوان مثال، نام یک پروب متغیر جهانی). اگر Predefined را انتخاب کنید ، می توانید از لیست از پیش تعریف شده عملکردی از لیست عملکردی Solution انتخاب کنید :
انتگرال (پیش فرض)
هنجار L2
هنجار L1
حداکثر هنجار تقریبی
برای یک آمار مرحله مطالعه ثابت ، یک متغیر سراسری برای تابع با نام stat.gfunc (و به طور مشابه برای مرحله مطالعه دامنه فرکانس) تعریف شده است. عملکرد را می توان در Results>Derive Values ​​با افزودن یک گره Global Evaluation و در بخش Expressions در پنجره تنظیمات آن، انتخاب Global Definitions> Error estimation>stat.gfunc – Functional – Stationary ارزیابی کرد .
تابع باید قابل تمایز (یا تحلیلی با ارزش پیچیده) باشد. همچنین عبارات موجود در فرمول باید قابل تمایز باشند. اگر این مورد برقرار نباشد، راه حل الحاقی و تخمین خطای آن خطر دقیق نبودن دارد، و سپس انطباق برای عملکرد مورد استفاده بهینه نخواهد بود. گزینه Functional خطای یک عنصر مش را به عنوان مجموع مشارکت ها تخمین می زند. بر روی A  ω ρ جمع می شود ، جایی که ω K از راه حل الحاقی (یا دوگانه) محاسبه می شود. ω K را می توان با روش های مختلف محاسبه کرد ( PPR برای لاگرانژ یا خطای درون یابی ). معادله 20-5 در مورد چگونگی ω استK برای PPR برای لاگرانژ محاسبه می شود . توجه داشته باشید که این روش از عوامل مقیاس‌بندی یا ترتیب مشتق تخمین ثبات استفاده نمی‌کند، زیرا آنها بخشی از فرمول نیستند (آنها در ω K ساخته شده‌اند ). اما ρ بخشی از فرمول است و بنابراین ترتیب باقیمانده می تواند مهم باشد (به عنوان مثال، برای روش حداقل جهانی خشن ، به زیر مراجعه کنید). برای حداکثر هنجار تقریبی ، p -norm مرتبه بالا . دلیل این امر این است که می توان این عملکرد را متمایز کرد.
به‌طور پیش‌فرض، نرم‌افزار به‌طور خودکار ترتیب کاهش باقیمانده‌های معادله را بر اساس ترتیب‌های تابع شکل در هندسه تعیین می‌کند. برای تعیین یک سفارش باقیمانده به صورت دستی، کادر بررسی Residual order را انتخاب کنید و یک عدد صحیح غیرمنفی را در فیلد همراه مشخص کنید (درصورتی که برآورد خطا L2 هنجار مربع خطا یا عملکردی باشد در دسترس است ).
از لیست تخمین خطای حل الحاقی (فقط زمانی در دسترس است که برآورد خطا عملکردی باشد )، یک روش تخمین خطا را برای راه حل الحاقی انتخاب کنید. PPR را برای لاگرانژ (پیش‌فرض) انتخاب کنید تا در صورت امکان از تکنیک بازیابی حفظ چند جمله‌ای استفاده کنید (یعنی برای فیلدهایی که با استفاده از عناصر لاگرانژ نمایش داده می‌شوند). خطای درون یابی را انتخاب کنید تا همیشه از یک تخمین بر اساس خطای درون یابی استفاده کنید. برای جزئیات، به تخمین خطای عملکردی مراجعه کنید .
پیشرفته
از لیست Compensate for nojac Terms ، Automatic (پیش‌فرض)، روشن یا خاموش را انتخاب کنید .
با Automatic ، در صورتی که Jacobian ناقص شناسایی شده باشد، نرم افزار سعی می کند تا Jacobian کامل را جمع آوری کند. اگر مونتاژ ژاکوبین کامل ناموفق باشد یا در صورت عدم همگرایی، یک اخطار نوشته می شود و ژاکوبین ناقص در تحلیل حساسیت برای مشکلات ثابت استفاده می شود. برای مشکلات وابسته به زمان، یک خطا برگردانده می شود.
با روشن ، اگر ژاکوبین ناقص شناسایی شده باشد، نرم افزار سعی می کند ژاکوبین کامل را جمع آوری کند. اگر مونتاژ ژاکوبین کامل ناموفق باشد یا در صورت عدم همگرایی، یک خطا برگردانده می شود.
اگر اخطاری در مورد ژاکوبین ناقص دریافت کردید، می‌توانید از این اخطار اجتناب کنید و خاموش را از این لیست انتخاب کنید. با این تنظیمات، نرم افزار تلاشی برای مونتاژ کامل Jacobian نمی کند (ژاکوبین ناقص بلافاصله استفاده می شود).