已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Hierarchical off-diagonal low-rank approximation of Hessians in inverse problems, with application to ice sheet model initialization

数学 初始化 对角线的 秩(图论) 反向 应用数学 可逆矩阵 反问题 牙石(牙科) 数学分析 几何学 纯数学 组合数学 计算机科学 口腔正畸科 医学 程序设计语言
作者
Tucker Hartland,Georg Stadler,Mauro Perego,Kim Liegeois,Noémi Petra
出处
期刊:Inverse Problems [IOP Publishing]
卷期号:39 (8): 085006-085006 被引量:3
标识
DOI:10.1088/1361-6420/acd719
摘要

Obtaining lightweight and accurate approximations of Hessian applies in inverse problems governed by partial differential equations (PDEs) is an essential task to make both deterministic and Bayesian statistical large-scale inverse problems computationally tractable. The $\mathcal{O}(N^{3})$ computational complexity of dense linear algebraic routines such as that needed for sampling from Gaussian proposal distributions and Newton solves by direct linear methods, can be reduced to log-linear complexity by utilizing hierarchical off-diagonal low-rank (HODLR) matrix approximations. In this work, we show that a class of Hessians that arise from inverse problems governed by PDEs are well approximated by the HODLR matrix format. In particular, we study inverse problems governed by PDEs that model the instantaneous viscous flow of ice sheets. In these problems, we seek a spatially distributed basal sliding parameter field such that the flow predicted by the ice sheet model is consistent with ice sheet surface velocity observations. We demonstrate the use of HODLR approximation by efficiently generating Hessian approximations that allow fast generation of samples from a Gaussianized posterior proposal distribution. Computational studies are performed which illustrate ice sheet problem regimes for which the Gauss-Newton data-misfit Hessian is more efficiently approximated by the HODLR matrix format than the low-rank (LR) format. We then demonstrate that HODLR approximations can be favorable, when compared to global low-rank approximations, for large-scale problems by studying the data-misfit Hessian associated to inverse problems governed by the Stokes flow model on the Humboldt glacier and Greenland ice sheets.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星空物语完成签到 ,获得积分10
刚刚
lpy发布了新的文献求助10
刚刚
3秒前
乐乐应助高大的笑翠采纳,获得10
4秒前
6秒前
Jieko应助Keats采纳,获得10
7秒前
狂野吐司完成签到 ,获得积分10
9秒前
甘耀荣发布了新的文献求助10
10秒前
马总发布了新的文献求助10
10秒前
无情愫发布了新的文献求助10
11秒前
奎奎完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
开朗含海完成签到 ,获得积分10
13秒前
john完成签到,获得积分10
15秒前
朴实子骞完成签到 ,获得积分10
16秒前
sci2025opt完成签到 ,获得积分10
17秒前
cc完成签到,获得积分10
19秒前
zyz完成签到 ,获得积分10
19秒前
john发布了新的文献求助10
19秒前
赘婿应助dxxx007采纳,获得10
20秒前
bo完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
叛逆黑洞完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
今后应助6521981采纳,获得10
26秒前
花里胡哨的花完成签到 ,获得积分10
28秒前
DamenS发布了新的文献求助10
28秒前
Lucas应助茨橙采纳,获得10
29秒前
饭团不吃鱼完成签到,获得积分10
31秒前
张亚妮发布了新的文献求助10
31秒前
lzx发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
微笑的井完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
34秒前
34秒前
SiO2完成签到 ,获得积分0
34秒前
昏睡的科研小白完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407558
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226638
关于积分的说明 17448523
捐赠科研通 5460248
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885352
邀请新用户注册赠送积分活动 1861694
关于科研通互助平台的介绍 1701862