统计学 > 计算
[提交于 2025年8月21日
]
标题: 具有独立高斯不确定性的二维矢量场局部发散的概率可视化高效方法
标题: Efficient Probabilistic Visualization of Local Divergence of 2D Vector Fields with Independent Gaussian Uncertainty
摘要: 本工作专注于可视化二维矢量场局部发散的不确定性。 发散是流体流动的基本属性之一,因为它可以帮助领域科学家分析流动中源(正发散)和汇(负发散)的位置。 然而,矢量场数据中的固有不确定性可能导致错误的发散计算,对后续分析产生不利影响。 尽管蒙特卡洛(MC)采样是估计发散不确定性的经典方法,但它随着数据规模和样本数量的增加而面临收敛缓慢和可扩展性差的问题。 因此,我们提出了两项贡献,以解决MC方法在收敛速度和可扩展性方面的挑战。 (1) 我们推导出一种闭式方法,用于高效且准确地可视化局部发散的不确定性,假设矢量不确定性独立服从高斯分布。 (2) 我们进一步将我们的方法集成到Viskores中,这是一个平台可移植的并行库,以加速不确定性可视化。 在我们的结果中,我们展示了我们的串行解析方法(加速比高达1946X)和并行Viskores(加速比高达19698X)算法相对于经典串行MC方法的显著效率和准确性的提升。 我们还展示了我们的概率发散可视化相比传统均值场可视化在定性上的改进,后者忽略了不确定性。 我们在风向预测和海洋模拟数据集上验证了我们方法的准确性和效率。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.