基于概率论的MATLAB仿真,内容包括非共轭条件下的后验概率的推导,共轭条件下的非完备集的后验概率的推导

news2024/11/24 4:21:28

目录

1.算法描述

2.仿真效果预览

3.MATLAB核心程序

4.完整MATLAB


1.算法描述

1.1先验概率的推导

        根据贝叶斯概率论可知,某一事件的后验概率可以根据先验概率来获得,因此,这里首先对事件的先验概率分布进行理论的推导。假设测量的腐蚀数据服从gamma分布,其概率密度函数可以通过如下表达式表示:

       根据参考文献1和参考文献2的理论推导可知,采用反gamma分布,可以作为腐蚀数据的先验分布,即:

       公式3为公式2的自然指数形式,公式3中,x表示腐蚀数据,参数a和b分别表示反gamma分布的参数估计值。 

从公式7可知,此时后验概率值则取决于最后一次测量结果.根据上述推导过程,完备集的后验概率可以通过如下公式计算得到:

 

       但是完备集下的后验概率所满足的公式3条件和公式4条件,在实际中往往不太可能发生,因此需要考虑非完备集下的后验概率计算方法。  

1.2.共轭条件下的非完备集的后验概率的推导


        完备集下的后验概率不太适用于实际情况,因此,对于实际情况,需要考虑非完备集下的后验概率的计算。非完备集下的后验概率是关于随机事件的条件概率,是在相关证据给定并纳入考虑之后的条件概率。后验概率和先验概率满足如下关系式:

      从公式可知,后验概率等同于先验函数和似然函数的乘积,这里先验函数根据本文公式2获得,下面主要对似然函数进行公式推导,根据参考文献5的相关推导过程可知,后验概率的基本计算公式如下:  

根据本文上述章节的介绍,参数A和B满足如下关系式:

因此,似然函数可以通过如下表达式表示: 

2.仿真效果预览

matlab2022a仿真结果如下:

3.MATLAB核心程序

 
K_d        = length(dt(:,:,kk1)); %total number of d
K_l        = length(Lt(:,:,kk1)); %total number of l
 
for i = 1:K_d
    if Nn2(i) == 1
       dt1(i,:,kk1) = dt1(i,:,kk1); 
    else
       dt1(i,:,kk1) = 5.39 + 0.19*dt1(i,:,kk1) - 0.02*Lt(i,:,kk1) + 0.35*Nn2(i);
    end
end
%m->mm
dt1        = 1000*dt1;
%to obtaion a average number of do_rate and Lo_rate
do_rate    = sum(dt1(:,:,kk1))/K_d;  
Lo_rate    = sum(Lt(:,:,kk1))/K_l; 
% Q = sqrt(1+0.31*power(Lo_rate/sqrt(D/t),2)); 
% Q--length of correction factor
Q1         =(Lo_rate/sqrt(D_t))^2;
Q          = sqrt(1+0.31*Q1);
% pf_rate=(2*t*sigma_u*(1-do_rate/t))/(D-t)/(1-(do_rate/t)/Q);
% pf -- failure pressure
pf_rate_1  = 2*t*sigma_u*(1-do_rate/t);
pf_rate_2  =(D-t)*(1-do_rate/t/Q);
pf_rate    = pf_rate_1/pf_rate_2;
grid_dist  = 0.1/20; % in order to get the obvious result on the plot
x          = grid_dist:grid_dist:pf_rate*0.015;
%fit the contineous inverted gamma density to the data
par        = invgamafit(0.1); % change pf_rate from mPa to kPa, in order to get the obvious result on the plot
a          = par(1);
b          = 1/par(2);
%Examining inverted gamma distributed prior
prior     = exp(a*log(b)-gammaln(a)+(-a-1)*log(x)-b./x);
load r2.mat
prior     = post_imp_prior';
%Examination of inverted gamma post prior after perfect inspection
A         = a + dt1(K_d)/pf_rate^2;
B         = b +  Lt(K_l)/pf_rate^2;
postprior = exp(A*log(B)-gammaln(A)-(A+1)*log(x)-B./x);
%***********************************************************************************
% % %***********************************************************************************
% %定义likelyhood
% likeliprod = likelihoods(x,t,dt(:,:,kk1),Lt(:,:,kk1),Nn2);
%***********************************************************************************
%这个部分和之前的不一样了,修改后的如下所示:
%***********************************************************************************
%对prior参数进行随机化构造
m = 10;
for ijk = 1:m
    ijk
    %***********************************************************************************
    %***********************************************************************************
    %Calaulate the depth change rate and length change rate with time 
    for kk1 =1:(kk -1);
        drate1 = normrnd(drate,drateS, nsamples,1, kk1); % Measured defect depth @ time T 
        Lrate1 = normrnd(Lrate,LrateS, nsamples,1, kk1); % Measured defect length @ time T    
        if kk1 == 1
           dt(:,:,kk1) = do1(:,:,kk1) + drate1(:,:,kk1)*(delT) ; 
           dt1(:,:,kk1) = dt(:,:,kk1);
           Lt(:,:,kk1) = Lo1(:,:,kk1) + Lrate1(:,:,kk1)*(delT) ;    
        else 
           dt(:,:,kk1) = dt(:,:,kk1-1)   + drate1(:,:,kk1)*(delT);
           dt1(:,:,kk1) = dt(:,:,kk1) ;
           Lt(:,:,kk1) = Lt(:,:,kk1-1) + Lrate1(:,:,kk1)*(delT); 
        end  
    end
    K_d        = length(dt(:,:,kk1)); %total number of d
    K_l        = length(Lt(:,:,kk1)); %total number of l
    for i = 1:K_d
        if Nn2(i) == 1
           dt1(i,:,kk1) = dt1(i,:,kk1); 
        else
           dt1(i,:,kk1) = 5.39 + 0.19*dt1(i,:,kk1) - 0.02*Lt(i,:,kk1) + 0.35*Nn2(i);
        end
    end
    %m->mm
    dt1        = 1000*dt1;
    %to obtaion a average number of do_rate and Lo_rate
    do_rate    = sum(dt1(:,:,kk1))/K_d;  
    Lo_rate    = sum(Lt(:,:,kk1))/K_l; 
    % Q = sqrt(1+0.31*power(Lo_rate/sqrt(D/t),2)); 
    % Q--length of correction factor
    Q1         =(Lo_rate/sqrt(D_t))^2;
    Q          = sqrt(1+0.31*Q1);
    % pf_rate=(2*t*sigma_u*(1-do_rate/t))/(D-t)/(1-(do_rate/t)/Q);
    % pf -- failure pressure
    pf_rate_1  = 2*t*sigma_u*(1-do_rate/t);
    pf_rate_2  =(D-t)*(1-do_rate/t/Q);
    pf_rate    = pf_rate_1/pf_rate_2;
    grid_dist  = 0.1/20; % in order to get the obvious result on the plot
    x          = grid_dist:grid_dist:pf_rate*0.015;
    %fit the contineous inverted gamma density to the data
    par        = invgamafit(0.1); % change pf_rate from mPa to kPa, in order to get the obvious result on the plot
    as(1,ijk)  = par(1);
    bs(1,ijk)  = 1/par(2);
    %***********************************************************************************
    %***********************************************************************************
end
 
npar     = m;             % dimension of the target
drscale  = m;             % DR shrink factor
adascale = 2.4/sqrt(npar); % scale for adaptation
nsimu    = 5e5;            % number of simulations
 
c        = 10;           % cond number of the target covariance 
a        = ones(npar,1); % 1. direction
[Sig,Lam]= covcond(c,a); % covariance and its inverse
mu       = 1.35*as;% center point
model.ssfun      = inline('(x-d.mu)*d.Lam*(x-d.mu)''','x','d');
params.par0      = mu+0.1; % initial value
params.bounds    = (ones(npar,2)*diag([0,Inf]))';
data             = struct('mu',mu,'Lam',Lam);
options.nsimu    = nsimu;
options.adaptint = 100;
options.qcov     = Sig.*2.4^2./npar;
options.drscale  = drscale;
options.adascale = adascale; % default is 2.4/sqrt(npar) ;
options.printint = 100;
[Aresults,Achain]= dramrun(model,data,params,options);
mu       = bs;% center point
model.ssfun      = inline('(x-d.mu)*d.Lam*(x-d.mu)''','x','d');
params.par0      = mu+0.1; % initial value
params.bounds    = (ones(npar,2)*diag([0,Inf]))';
data             = struct('mu',mu,'Lam',Lam);
options.nsimu    = nsimu;
options.adaptint = 100;
options.qcov     = Sig.*2.4^2./npar;
options.drscale  = drscale;
options.adascale = adascale; % default is 2.4/sqrt(npar) ;
options.printint = 100;
[Bresults,Bchain]= dramrun(model,data,params,options);
%选择值最集中的最为最终的值; 
for i = 1:m
    [Na,Xa] = hist(Achain(:,i));
    [V,I]   = max(Na);
    A1(i)   = Xa(I);
    [V,I]   = min(Na);
    A2(i)   = Xa(I);    
    
    [Nb,Xb] = hist(Bchain(:,i));
    [V,I]   = max(Nb);
    B1(i)   = Xb(I);
    [V,I]   = min(Nb);
    B2(i)   = Xb(I); 
end
As                 = mean(A1);
Bs                 = mean(B1);
post_imp_prior     = exp(As*log(Bs)-gammaln(As)-(As+1)*log(x)-Bs./x);
post_imp_prior_CDF = cumsum(post_imp_prior)*grid_dist;
A137

4.完整MATLAB

V

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/108589.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

[一个无框架的javaweb demo]番荒之冢 --番剧灯塔站

文章目录番荒之冢 --番剧灯塔站理念大致设计权限分配番剧信息用户/管理员信息邮箱正则匹配URL正则匹配留言信息数据库设计useranimationcommentfavoranim技术栈(无框架)功能一个简单的登录(进行了路由限制, 若未登录都会跳转至此)首页我的我的资料追番清单留言区番剧详情退出登…

华为云-计算云服务介绍

前言 相信很多小伙伴在刚开始接触各类云产品的时候,被各种各样的云产品类如规格、型号、价格、适用场景等问题所困扰。本文就给大家介绍一下华为云常见云产品的规格区别和适用场景。帮助大家选择合适的云产品。 文章目录前言一、计算云服务1.弹性云服务器2.裸金属服…

Apache Flink 部署模式

目录 会话模式 Session Mode 单作业模式 Per-Job Mode (deprecated) 应用模式 Application Mode 在一些应用场景中,对于集群资源分配和占用的方式,可能会有特定的需求。Flink 为各种场景提供了不同的部署模式,主要有以下三种: i…

ArcGIS | NetCDF数据在ArcMap中的使用

NetCDF又称科学数据集,可以存储温度、湿度、风速、风向等多个维度的文件格式。以中国区域地面气象要素驱动数据集为例进行介绍。 中国区域地面气象要素驱动数据集,包括近地面气温、近地面气压、近地面空气比湿、近地面全风速、地面向下短波辐射、地面向…

P6 PyTorch 常用数学运算

前言: 这里主要介绍一下PyTorch 的常用数学运算 目录: 1: add|sub 加减法 2: mul/div 乘/除运算 3: 矩阵乘法 4 2D矩阵转置 5 其它常用数学运算 6 clamp 梯度剪裁 一 加减法 1.1 加法 可以直接通过符号 或者 torch.add # -*- co…

MySQL数据库的安装、创建库及连接取数

安装MySQL数据库MySQL数据库简介安装MySQL数据库下载安装包安装MySQLMySQL创建一个新的数据库,并在其中创建新的数据表,填充测试数据并查看mysql>模式下输入的每句sql语句都要以;结尾;若多行语句无;,则被默认为一条语句未输入完…

UNIX环境高级编程——1.UNIX基础知识

UNIX基础知识 UNIX体系结构 严格意义上来说,可以将操作系统定义为一种软件,控制计算机硬件资源,提供程序运行环境。通常把这种软件成为内核。内核的接口被成为系统调用(system call)。公共函数库构建在系统调用接口之…

碳酸锂、碳酸氢锂除钙镁离子交换柱

锂及其盐类是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略物资,也是与人们生活息息相关的能源材料。而碳酸锂作为锂盐的基础盐,是制取锂化合物和金属锂的原料,可作铝冶炼的电解浴添加剂,亦可用于合成橡胶、染料、半导体等方面。电池级…

Orin+ GMSL (Ser 9295+Des 9296)流程分析(1)

文章目录 1 前言2 流程分析2.1 整体架构2.2 Ser端2.2 Des端2.3 软件架构2.4 设备树文件分析2.5 VI 接口2.7 CSI 接口1 前言 Maxim 支持GMSL作为汽车行业视频应用的通信链路。GMSL基于SerDes (Serializer-Deserializer)技术;也就是说,它在发送端使用序列化器,在接收端使用反序…

观察UE4中引用查看器(ReferenceViewer)是从哪得到数据的

前言 引用查看器(ReferenceViewer)可以显示资源引用关系数据,我想要知道这个数据是如何得到的。因此从它的界面代码开始一步步往里看。 (到最后才发现,得到引用关系数据的接口很简单,而且是蓝图可访问的,详见本篇的【…

冬至已至,你的在职读研2023能在社科院与杜兰大学金融管理硕士项目实现吗

杜甫《小至》中写道“天时人事日相催,冬至阳生春又来”。不知不觉间冬至悄然到来,过完冬至天气日渐回暖,春天即将回来了。时光总是匆匆而逝,一晃2022年将要与我们说再见了。这一年来,反复无常的疫情,瞬息万…

【学习笔记】JDK源码学习之HashTable(附带面试题)

【学习笔记】JDK源码学习之HashTable(附带面试题) 其他好文: 【学习笔记】JDK源码学习之LinkedHashMap(附带面试题【学习笔记】JDK源码学习之HashMap(附带面试题)【学习笔记】JDK源码学习之Vector(附带面试题&#x…

OpenCV基础入门

主要了解包括 opencv 的下载和环境配置opencv目录的了解opencv中highgui模块opencv中core模块opencv中imgproc模块opencv中feature2d模块opencv视频操作 1.OpenCV简介 图像是人类视觉的基础,是自然景物的客观反映。 模拟图像通过某种物理量的强弱变化来记录图像…

中小企业远程办公指南:10分钟搭建,即插即用

不装了 我成小阳人了 虽然还没算过来人,但是想要提醒一下小伙伴“能不阳就别阳”,“能晚阳就晚阳”! 真的很痛很难受。 为了应对即将到来的高峰,我们在上周末紧急采取了远程居家办公模式。 不得不说,公司应对突发情…

彻底卸载2345王牌输入法的方法

2345王牌输入法是2345公司旗下一款中文输入法软件,主打纯净输入,有用户用了一段时间觉得不太习惯,就想卸载装别的软件,但是发现怎么也卸不掉,下面小编就给大家介绍彻底卸载2345王牌输入法的方法。 方法一:使…

线性代数 --- Gauss消元的部分主元法和完全主元法(补充)

Gauss消元的部分主元法和完全主元法(补充) 本文主要是对下文的补充,而补充的主要内容就是如何直接求出(手动)部分主元法的P矩阵和L矩阵: 线性代数 --- Gauss消元的部分主元法和完全主元法_松下J27的博客-CSDN博客_高斯消元的主元是什么Gauss消元的部分主…

MyBatisPlus ---- MyBatis-Plus简介

MyBatisPlus ---- MyBatis-Plus简介1. 简介2. 特性3. 支持数据库4. 框架结构1. 简介 MyBatis-Plus(简称 MP)是一个 MyBatis 的增强工具,在 MyBatis 的基础上只做增强不做改变,为简化开发、提高效率而生。 愿景: 我们的…

艾美捷内皮血管生成检测试剂盒的多种特点

血管生成(Angiogenesis)是指源于已存在的毛细血管和毛细血管后微静脉的新的毛细血管性血管的生长。内皮血管生成是一个极其复杂的过程。通常新生血管是在原有的血管基础上延伸扩展而形成的,其过程类似于典型的伤口愈合和胚胎形成过程。在血管…

RK3568下载SDK编译源码

前面我们已经搭建好了编译一个环境https://blog.csdn.net/qq_24093081/article/details/128394606 所以在这里我们就需要下载瑞芯微提供的SDK进行编译,由于RK3568支持多种系统,比如Android11,Linux(debian、Ubuntu、buildroot、yo…

TCP网络编程

1. 网络相关概念 网络通信:两台设备之间通过网络实现数据传输;java.net包下提供了一系列的类或接口,完成网络通信; 局域网:覆盖一个学校、单位、公司; 城域网:覆盖一个城市; 广域网…