doc/fr/ref_algorithm_3DVAR.rst

   1 ..
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  19
  20    See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21
  22    Author: Jean-Philippe Argaud, jean-philippe.argaud@edf.fr, EDF R&D
  23
  24 .. index:: single: 3DVAR
  25 .. _section_ref_algorithm_3DVAR:
  26
  27 Algorithme de calcul "*3DVAR*"
  28 ------------------------------
  29
  30 Description
  31 +++++++++++
  32
  33 Cet algorithme réalise une estimation d'état par minimisation variationnelle de
  34 la fonctionnelle :math:`J` d'écart classique en assimilation de données
  35 statique:
  36
  37 .. math:: J(\mathbf{x})=(\mathbf{x}-\mathbf{x}^b)^T.\mathbf{B}^{-1}.(\mathbf{x}-\mathbf{x}^b)+(\mathbf{y}^o-H(\mathbf{x}))^T.\mathbf{R}^{-1}.(\mathbf{y}^o-H(\mathbf{x}))
  38
  39 qui est usuellement désignée comme la fonctionnelle "*3D-VAR*" (voir par exemple
  40 [Talagrand97]_).
  41
  42 Commandes requises et optionnelles
  43 ++++++++++++++++++++++++++++++++++
  44
  45 Les commandes requises générales, disponibles dans l'interface en édition, sont
  46 les suivantes:
  47
  48   .. include:: snippets/Background.rst
  49
  50   .. include:: snippets/BackgroundError.rst
  51
  52   .. include:: snippets/Observation.rst
  53
  54   .. include:: snippets/ObservationError.rst
  55
  56   .. include:: snippets/ObservationOperator.rst
  57
  58 Les commandes optionnelles générales, disponibles dans l'interface en édition,
  59 sont indiquées dans la :ref:`section_ref_assimilation_keywords`. De plus, les
  60 paramètres de la commande "*AlgorithmParameters*" permettent d'indiquer les
  61 options particulières, décrites ci-après, de l'algorithme. On se reportera à la
  62 :ref:`section_ref_options_Algorithm_Parameters` pour le bon usage de cette
  63 commande.
  64
  65 Les options de l'algorithme sont les suivantes:
  66
  67   Minimizer
  68     .. index:: single: Minimizer
  69
  70     Cette clé permet de changer le minimiseur pour l'optimiseur. Le choix par
  71     défaut est "LBFGSB", et les choix possibles sont "LBFGSB" (minimisation non
  72     linéaire sous contraintes, voir [Byrd95]_, [Morales11]_ et [Zhu97]_), "TNC"
  73     (minimisation non linéaire sous contraintes), "CG" (minimisation non
  74     linéaire sans contraintes), "BFGS" (minimisation non linéaire sans
  75     contraintes), "NCG" (minimisation de type gradient conjugué de Newton). Il
  76     est fortement conseillé de conserver la valeur par défaut.
  77
  78     Exemple :
  79     ``{"Minimizer":"LBFGSB"}``
  80
  81   .. include:: snippets/BoundsWithNone.rst
  82
  83   .. include:: snippets/MaximumNumberOfSteps.rst
  84
  85   .. include:: snippets/CostDecrementTolerance.rst
  86
  87   .. include:: snippets/ProjectedGradientTolerance.rst
  88
  89   .. include:: snippets/GradientNormTolerance.rst
  90
  91   StoreSupplementaryCalculations
  92     .. index:: single: StoreSupplementaryCalculations
  93
  94     Cette liste indique les noms des variables supplémentaires qui peuvent être
  95     disponibles à la fin de l'algorithme. Cela implique potentiellement des
  96     calculs ou du stockage coûteux. La valeur par défaut est une liste vide,
  97     aucune de ces variables n'étant calculée et stockée par défaut. Les noms
  98     possibles sont dans la liste suivante : ["APosterioriCorrelations",
  99     "APosterioriCovariance", "APosterioriStandardDeviations",
 100     "APosterioriVariances", "BMA", "CostFunctionJ", "CostFunctionJb",
 101     "CostFunctionJo", "CostFunctionJAtCurrentOptimum",
 102     "CostFunctionJbAtCurrentOptimum", "CostFunctionJoAtCurrentOptimum",
 103     "CurrentOptimum", "CurrentState", "IndexOfOptimum", "Innovation",
 104     "InnovationAtCurrentState", "MahalanobisConsistency", "OMA", "OMB",
 105     "SigmaObs2", "SimulatedObservationAtBackground",
 106     "SimulatedObservationAtCurrentOptimum",
 107     "SimulatedObservationAtCurrentState", "SimulatedObservationAtOptimum",
 108     "SimulationQuantiles"].
 109
 110     Exemple :
 111     ``{"StoreSupplementaryCalculations":["BMA", "Innovation"]}``
 112
 113   .. include:: snippets/Quantiles.rst
 114
 115   .. include:: snippets/SetSeed.rst
 116
 117   .. include:: snippets/NumberOfSamplesForQuantiles.rst
 118
 119   .. include:: snippets/SimulationForQuantiles.rst
 120
 121 Informations et variables disponibles à la fin de l'algorithme
 122 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 123
 124 En sortie, après exécution de l'algorithme, on dispose d'informations et de
 125 variables issues du calcul. La description des
 126 :ref:`section_ref_output_variables` indique la manière de les obtenir par la
 127 méthode nommée ``get`` de la variable "*ADD*" du post-processing. Les variables
 128 d'entrée, mises à disposition de l'utilisateur en sortie pour faciliter
 129 l'écriture des procédures de post-processing, sont décrites dans
 130 l':ref:`subsection_r_o_v_Inventaire`.
 131
 132 Les sorties non conditionnelles de l'algorithme sont les suivantes:
 133
 134   .. include:: snippets/Analysis.rst
 135
 136   .. include:: snippets/CostFunctionJ.rst
 137
 138   .. include:: snippets/CostFunctionJb.rst
 139
 140   .. include:: snippets/CostFunctionJo.rst
 141
 142 Les sorties conditionnelles de l'algorithme sont les suivantes:
 143
 144   .. include:: snippets/APosterioriCorrelations.rst
 145
 146   .. include:: snippets/APosterioriCovariance.rst
 147
 148   .. include:: snippets/APosterioriStandardDeviations.rst
 149
 150   .. include:: snippets/APosterioriVariances.rst
 151
 152   .. include:: snippets/BMA.rst
 153
 154   .. include:: snippets/CostFunctionJAtCurrentOptimum.rst
 155
 156   .. include:: snippets/CostFunctionJbAtCurrentOptimum.rst
 157
 158   .. include:: snippets/CostFunctionJoAtCurrentOptimum.rst
 159
 160   .. include:: snippets/CurrentOptimum.rst
 161
 162   .. include:: snippets/CurrentState.rst
 163
 164   .. include:: snippets/IndexOfOptimum.rst
 165
 166   .. include:: snippets/Innovation.rst
 167
 168   .. include:: snippets/InnovationAtCurrentState.rst
 169
 170   .. include:: snippets/MahalanobisConsistency.rst
 171
 172   .. include:: snippets/OMA.rst
 173
 174   .. include:: snippets/OMB.rst
 175
 176   .. include:: snippets/SigmaObs2.rst
 177
 178   .. include:: snippets/SimulatedObservationAtBackground.rst
 179
 180   .. include:: snippets/SimulatedObservationAtCurrentOptimum.rst
 181
 182   .. include:: snippets/SimulatedObservationAtCurrentState.rst
 183
 184   .. include:: snippets/SimulatedObservationAtOptimum.rst
 185
 186   .. include:: snippets/SimulationQuantiles.rst
 187
 188 Voir aussi
 189 ++++++++++
 190
 191 Références vers d'autres sections :
 192   - :ref:`section_ref_algorithm_Blue`
 193   - :ref:`section_ref_algorithm_ExtendedBlue`
 194   - :ref:`section_ref_algorithm_LinearityTest`
 195
 196 Références bibliographiques :
 197   - [Byrd95]_
 198   - [Morales11]_
 199   - [Talagrand97]_
 200   - [Zhu97]_