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20 See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
22 Author: Jean-Philippe Argaud, jean-philippe.argaud@edf.fr, EDF R&D
24 .. index:: single: ExtendedKalmanFilter
25 .. _section_ref_algorithm_ExtendedKalmanFilter:
27 Algorithme de calcul "*ExtendedKalmanFilter*"
28 ---------------------------------------------
30 .. ------------------------------------ ..
31 .. include:: snippets/Header2Algo01.rst
33 Cet algorithme réalise une estimation de l'état d'un système dynamique par un
34 filtre de Kalman étendu, utilisant un calcul non linéaire de l'état et de
35 l'évolution incrémentale (processus).
37 Conceptuellement, on peut représenter le schéma temporel d'action des
38 opérateurs de cet algorithme de la manière suivante, avec **x** l'état, **P**
39 la covariance d'erreur d'état, **H** l'opérateur d'observation et **M**
40 l'opérateur d'évolution :
42 .. _schema_temporel_KF:
43 .. image:: images/schema_temporel_KF.png
47 **Schéma temporel des étapes en assimilation par filtre de Kalman**
49 On remarque qu'il n'y a pas d'analyse effectuée au pas de temps initial
50 (numéroté 0 dans l'indexage temporel) car il n'y a pas de prévision à cet
51 instant (l'ébauche est stockée comme pseudo-analyse au pas initial). Si les
52 observations sont fournies en série par l'utilisateur, la première n'est donc
55 Dans le cas d'opérateurs réellement non-linéaires, on peut aisément utiliser
56 l':ref:`section_ref_algorithm_EnsembleKalmanFilter` ou
57 l':ref:`section_ref_algorithm_UnscentedKalmanFilter`, qui sont souvent
58 largement plus adaptés aux comportements non-linéaires mais plus coûteux. On
59 peut vérifier la linéarité des opérateurs à l'aide de
60 l':ref:`section_ref_algorithm_LinearityTest`.
62 .. ------------------------------------ ..
63 .. include:: snippets/Header2Algo02.rst
65 .. include:: snippets/Background.rst
67 .. include:: snippets/BackgroundError.rst
69 .. include:: snippets/EvolutionError.rst
71 .. include:: snippets/EvolutionModel.rst
73 .. include:: snippets/Observation.rst
75 .. include:: snippets/ObservationError.rst
77 .. include:: snippets/ObservationOperator.rst
79 .. ------------------------------------ ..
80 .. include:: snippets/Header2Algo03AdOp.rst
82 .. include:: snippets/BoundsWithExtremes.rst
84 .. include:: snippets/ConstrainedBy.rst
86 .. include:: snippets/EstimationOf.rst
88 StoreSupplementaryCalculations
89 .. index:: single: StoreSupplementaryCalculations
91 Cette liste indique les noms des variables supplémentaires qui peuvent être
92 disponibles à la fin de l'algorithme, si elles sont initialement demandées par
93 l'utilisateur. Cela implique potentiellement des calculs ou du stockage
94 coûteux. La valeur par défaut est une liste vide, aucune de ces variables
95 n'étant calculée et stockée par défaut sauf les variables inconditionnelles.
96 Les noms possibles sont dans la liste suivante : [
98 "APosterioriCorrelations",
99 "APosterioriCovariance",
100 "APosterioriStandardDeviations",
101 "APosterioriVariances",
104 "CostFunctionJAtCurrentOptimum",
106 "CostFunctionJbAtCurrentOptimum",
108 "CostFunctionJoAtCurrentOptimum",
109 "CurrentIterationNumber",
114 "InnovationAtCurrentAnalysis",
115 "InnovationAtCurrentState",
116 "SimulatedObservationAtCurrentAnalysis",
117 "SimulatedObservationAtCurrentOptimum",
118 "SimulatedObservationAtCurrentState",
122 ``{"StoreSupplementaryCalculations":["BMA", "CurrentState"]}``
124 .. ------------------------------------ ..
125 .. include:: snippets/Header2Algo04.rst
127 .. include:: snippets/Analysis.rst
129 .. ------------------------------------ ..
130 .. include:: snippets/Header2Algo05.rst
132 .. include:: snippets/Analysis.rst
134 .. include:: snippets/APosterioriCorrelations.rst
136 .. include:: snippets/APosterioriCovariance.rst
138 .. include:: snippets/APosterioriStandardDeviations.rst
140 .. include:: snippets/APosterioriVariances.rst
142 .. include:: snippets/BMA.rst
144 .. include:: snippets/CostFunctionJ.rst
146 .. include:: snippets/CostFunctionJAtCurrentOptimum.rst
148 .. include:: snippets/CostFunctionJb.rst
150 .. include:: snippets/CostFunctionJbAtCurrentOptimum.rst
152 .. include:: snippets/CostFunctionJo.rst
154 .. include:: snippets/CostFunctionJoAtCurrentOptimum.rst
156 .. include:: snippets/CurrentIterationNumber.rst
158 .. include:: snippets/CurrentOptimum.rst
160 .. include:: snippets/CurrentState.rst
162 .. include:: snippets/ForecastState.rst
164 .. include:: snippets/IndexOfOptimum.rst
166 .. include:: snippets/InnovationAtCurrentAnalysis.rst
168 .. include:: snippets/InnovationAtCurrentState.rst
170 .. include:: snippets/SimulatedObservationAtCurrentAnalysis.rst
172 .. include:: snippets/SimulatedObservationAtCurrentOptimum.rst
174 .. include:: snippets/SimulatedObservationAtCurrentState.rst
176 .. ------------------------------------ ..
177 .. include:: snippets/Header2Algo06.rst
179 - :ref:`section_ref_algorithm_KalmanFilter`
180 - :ref:`section_ref_algorithm_EnsembleKalmanFilter`
181 - :ref:`section_ref_algorithm_UnscentedKalmanFilter`
183 .. ------------------------------------ ..
184 .. include:: snippets/Header2Algo07.rst