Vragen? Bel met +31 - (0)416 - 378 125 
Vragen? Bel met
+31 - (0)416 - 378 125 

SmartUQ

Home » Producten » SmartUQ

SmartUQ

Omschrijving

SmartUQ is een krachtige Machine Learning (ML) softwaretool die speciaal is ontworpen voor wetenschappelijke en technische toepassingen. Door krachtige tools en zeer nauwkeurige ML-modellen met gebruiksvriendelijke aangeboden GUI’s en API’s, maakt SmartUQ het eenvoudig om voorspellende modellen uit te laten voeren, geoptimaliseerde steekproeven te doen, en onzekerheidskwantificering en modelkalibratie toe te passen. Deze toepassingen zijn voor grotere bedrijven tot startups en technische adviesbureaus. De SmartUQ’s voorspellende modellen nauwkeurigheid helpt onze klanten verder te gaan door een analyse van onzekerheden in het besluitvormingsproces te betrekken.

Waarom SmartUQ?

De SmartUQ’s combinatie van unieke sampling mogelijkheden en krachtige machine learning-tools en gebruiksvriendelijke analyses helpen onze klanten bij het oplossen van voorheen vrijwel onoplosbare problemen.

Bediende industrieën: Automotive, ruimtevaart en defensie, turbomachines, zware apparatuur, medische apparatuur, halfgeleiders, energie, olie en gas industrie.
Tools en toepassingsgebieden: Het verminderen van inspanningen van simulaties, het toepassen van een onzekerheidsanalyse, en betere test- en evaluatieplanning; Optimalisatie onder onzekerheid, Robuust ontwerp, Modelkalibratie en validatie; Ingebedde modellen, virtuele sensoren, analyse van hoofdoorzaken, analyse van productie; Analyses van “Digital twins”, voorspellend onderhoud, kwaliteitscontrole, procesoptimalisatie.

SmartUQ 8 Bouwen versus kopen

Er zijn veel open source-statistieken en machine learning-pakketten beschikbaar, maar er zijn een paar belangrijke redenen om te betalen voor commerciële kant-en-klare software.
Toegewijde softwareontwikkeling en onderzoek
–              Meer geavanceerde algoritmen betekenen een betere schaalbaarheid, grotere datasets enz.

Klantgerichte ontwikkeling
–      Gebruiksvriendelijkheid is een prioriteit
–      Tools zijn gebouwd om aan de behoeften van de klant te voldoen

Gebruikers zijn niet de primaire testers
–              Dingen werken uit de doos
–              Ondersteuning is een telefoontje verwijderd

Lagere levensduurkosten ten opzichte van het intern ontwikkelen van oplossingen
–              Open source-tools zijn misschien gratis, maar de engineeringtijd is duur.
–              Houd rekening met de tijd die nodig is om tools te ontwikkelen, te integreren en te gebruiken die niet voor het doel zijn gemaakt, voordat u kiest voor open source.

Kwantificering van onzekerheid en machinaal leren

Een van de hoekstenen van Uncertainty Quantification is het maken van nauwkeurige voorspellende modellen met voorspellende analyses, maar sommige van onze klanten passen SmartUQ’s voorspellende modellen voor machine learning buiten de Uncertainty Quantification-workflow als een op zichzelf staande tool toe. De voorspellende modellen van SmartUQ kunnen worden gemaakt met datasets van simulatiemodellen, productie, operationele en sensoren, en digitale tweelingen. Enkele toepassingen van de voorspellende modellen van SmartUQ zijn onder meer het ontwikkelen van virtuele sensoren of het uitvoeren van root cause analysis.

UQ gaat verder dan het verspreiden van onzekerheid

Naast het verspreiden (propageren) van invoeronzekerheden of variaties van de invoer, biedt Uncertainty Quantification een uitgebreider raamwerk, inclusief verschillende belangrijke analysetechnieken:
–              Voorspellende modellen maken: getraind om complexe technische simulaties na te bootsen.
–              Gevoeligheidsanalyse: rangschikt parameters op hun mogelijkheid om effect te hebben op de resultaten.
–              Statistische kalibratie: analyse van de verschillen en de onzekerheid tussen het simulatiemodel en fysieke tests.
–              Inverse analyse: bepaalt een onderliggende verdeling voor slecht geconditioneerde en schaarse modelinvoer van variabelen.

Voorspellende analyse voor moderne techniek

Predictive Analytics omvat een reeks geavanceerde analysetechnieken die worden gebruikt om een ​​voorspellend model te ontwikkelen om te worden gebruikt voor realtime analyse en het voorspellen van toekomstige gebeurtenissen. Met behulp van alle soorten datasets, zoals simulatiemodellering, productie en operationele en sensorgegevens, kan een getraind SmartUQ-voorspellingsmodel snel complexe analyses uitvoeren, zoals voorspellend onderhoud of risicoanalyse, waardoor uw team een ​​concurrentievoordeel krijgt. Hieronder vindt u enkele toepassingen van de voorspellende analyses op industrieschaal van SmartUQ:
–              Virtuele sensoren en voorspellend onderhoud
–              De vraag naar simulatie verminderen
–              Analyse van de hoofdoorzaak
–              Modelkalibratie en validatie
–              Digitale tweeling

Bekijk voor meer informatie de webinar “Introduction to Predictive Analytics for Engineering”.

UQ voor besluitvorming

Waar de gegevens ook vandaan komen – simulatie, fysieke tests, sensoren of een digitale tweeling – er is altijd een element van onzekerheid. Vertrouw niet op een deterministische puntschatting die aanzienlijk kan afwijken en kostbare gevolgen kan hebben. Door Onzekerheidskwantificering te gebruiken om alle mogelijke uitkomsten te overwegen, kunt u uw besluitvormingsproces optimaliseren, wat resulteert in minder risico en meer vertrouwen in uw resultaten.

Bekijk hoe SmartUQ de besluitvorming op basis van alle gegevenstypen optimaliseert, waaronder:
–              Extra productie
–              Digitale tweeling (Digital Twin)
–              Virtuele sensoren
–              Simulatie

Versnelling met Analytics: Maximaliseer inzichten uit beperkte gegevens

Tijd en middelen zijn altijd beperkt en soms moeten belangrijke beslissingen worden genomen op basis van slechts een handvol gegevens. SmartUQ kunt u helpen om de meeste informatie uit de weinige gegevens te halen:
–              Optimaliseer de experimenten van nieuwe gegevens terwijl u gebruikmaakt van bestaande gegevens.
–              Bepaal uitgebalanceerde ‘design space’ opvullende experimenten terwijl u gebruik maakt van bestaande gegevens.
–              Directe sampling om datasets te verfijnen alleen waar nodig.
–              Verken de volledige ‘design space’ door middel van nauwkeurige emulatie.
–              Bespaar tijd en middelen door ontwerp- en testiteraties te verminderen.

Breng analyses naar een hoger niveau

SmartUQ  biedt een breed scala aan mogelijkheden, waaronder:
–              Experimenteel ontwerp
–              emulatie
–              Statistische kalibratie
–              Gevoeligheids (sensitivity) analyse

Voortplanting van onzekerheid

Statistische optimalisatie

Inverse analyse

Profiteer van analyses om diepere inzichten te krijgen en sneller betere producten te maken.

Software

Data Sampling

DOE’s worden meestal gebruikt om nieuwe informatie van een systeem te verzamelen. In veel gevallen zijn er al voldoende gegevens verzameld. Vaak zijn in deze scenario’s de verzamelde gegevens gedurende lange perioden verzameld en zijn er genoeg gegevens dat analyse eenvoudigweg onhandelbaar is. Gezondheidsbewakingsgegevens van sensoren in het veld geplaatste componenten kunnen bijvoorbeeld continu live gegevens vastleggen gedurende de gehele levensduur van het onderdeel. De gegevens sampling-tools van SmartUQ kunnen de gegevens verdelen om een ​​operatieruimte-vullend DOE na te bootsen die bestaat uit subsets van de volledige dataset. In tegenstelling tot DOE’s die zijn ontwikkeld vóór het verzamelen van gegevens, neemt datasampling zoals subsampling en sliced ​​sampling bestaande invoer-uitvoer dataparen en selecteert het de punten die de ontwerpruimte goed vertegenwoordigen.

lees meer

Designs of Experiments

SmartUQ biedt een reeks gespecialiseerde operatieruimt-vullende ontwerpen, een assortiment van ultramoderne Design of Experiments (DOE’s) en verschillende unieke DOE’s waarvoor patent is aangevraagd voor complexe uitdagingen. We begrijpen dat u zich twee belangrijke zorgen maakt als het gaat om het ontwerpen van experimenten: voldoende gegevens verkrijgen om het systeem dat wordt gesampled nauwkeurig weer te geven, voor het doen van experimenten, en de kosten onder controle te houden door het aantal samples te verminderen.

Eén ding is zeker: wanneer u SmartUQ-software kiest om DOE’s te ontwerpen, krijgt u nauwkeurigere en uitgebreidere resultaten met aanzienlijk minder runs, wat zowel tijd als geld bespaart.

Lees meer

Emulation

Statistische emulatie wordt veel gebruikt om het gedrag van complexe systemen te voorspellen en te begrijpen, zoals die worden aangetroffen in technische simulatie en testen. Het vermogen van emulators om snel systeemreacties te voorspellen, kan worden gebruikt voor allerlei soorten intensieve analyses, zoals kalibratie, gevoeligheidsanalyse en het verspreiding (propagation) van onzekerheden.

De baanbrekende emulatie-algoritmen van SmartUQ nemen barrières weg voor het aanpassen van emulators aan grote datasets en meerdimensionale systemen, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan ​​voor het gebruik van onzekerheidskwantificering en analyse. Onze technologieën waarvoor patent is aangevraagd, kunnen gemakkelijk continue en discrete invoer aan en kunnen lichtgewicht of eenvoudige emulatoren bouwen met univariate, multivariate, vergankelijke en functionele uitvoer. Dit alles doet hij razendsnel.

Wat is een emulator:

Emulators zijn statistische modellen die de output van een complex fysiek of gesimuleerd systeem nabootsen voor een verzameling van invoer. Het bouwen van nauwkeurige high-speed emulatoren is een cruciale stap in de analyse en de zogeheten onzekerheids-grootheid (uncertainty quantification, UQ). De gigantische toename van de snelheid van systeemevaluatie en de bijbehorende verlaging van de kosten, uitgaande van een simulatie of fysieke test naar een emulator, stelt u in staat veel taken uit te voeren die anders te traag of te duur zouden zijn. Snelle voorspelling van systeemuitvoer bij elke invoerconfiguratie is van onschatbare waarde voor verkenning, optimalisatie, kalibratie, gevoeligheidsanalyse en onzekerheidspropagatie van de ontwerpruimte.

Lees meer

Statistical Calibration

Het gebruik van simulaties om fysieke tests te vervangen is essentieel geworden om de analyse te versnellen en de kosten van analyse en ontwerp te verlagen. Simulatieresultaten kunnen echter afwijken van de werkelijk gemeten grootheden en het is van cruciaal belang om statistische kalibratie en validatie van het model te gebruiken om optimaal gebruik te maken van deze beperkte testgegevens om de uiteindelijke modellen vast te stellen. Het potentieel om de ontwerpcyclustijd te verminderen en kosten te besparingen door ervoor te zorgen dat uitvoer van simulaties zo dicht mogelijk bij de testgegevens van de werkelijkheid liggen, is nog nooit zo groot geweest.

Wat is statistische kalibratie?

Statistische kalibratie is het proces van het afstemmen van modelkalibratieparameters zodat de uitvoer van het model beter overeenkomt met een reeks experimentele resultaten. Zonder de juiste kalibratie kunnen de resultaten van het model zinloos zijn of zelfs verkeerde informatie geven over zijn testgegevens van het systeem. Daarom wordt nauwkeurige modelkalibratie algemeen beschouwd als een belangrijke stap bij het tot stand brengen van een simulatiemodel met voldoende betrouwbaarheid en is het vaak nodig om een ​​model te kalibreren voordat verdere studie of analyse kan worden uitgevoerd.

Lees meer 

Sensitivity Analysis

Gevoeligheidsanalyse kwantificeert de variatie in de uitvoer van een simulatiemodel met betrekking tot veranderingen in invoer van de simulatie. Het gebruik van informatie die is verkregen uit een gevoeligheidsanalyse kan helpen bepalen welke invoer het meest relevant is en welke kan worden genegeerd. Als u weet welke invoer belangrijk is, kunt u potentiële problemen vroegtijdig signaleren, modellen verfijnen zodat ze nauwkeuriger of efficiënter zijn en de zoekruimte, die gebruikt wordt bij ontwerp en optimalisatie, te verkleinen. Door met minder factoren rekening te houden, kan het benodigde aantal samples drastisch worden verminderd, waardoor de kosten verlaagd kunnen worden en tijd bespaard wordt. Deze vaardigheden maken gevoeligheidsanalyse cruciaal bij het omgaan met complexe systemen en het creëren van robuuste oplossingen.

SmartUQ beschikt over twee bewezen oplossingen voor gevoeligheidsanalyse: op emulatie gebaseerde, en gegeneraliseerde Polynomial Chaos Expansion (gPCE).

Lees meer

Uncertainty Propagation

Traceer onzekere invoer om waarschijnlijkheden uit te voeren met behulp van verdere verspreiding (propagatie) van onzekerheid.

Verdere verspreiding van onzekerheid geeft informatie bij het bepalen of uitvoer van het systeem voldoet aan de vereisten gezien de verwachte variatie van de invoer. Dit maakt het mogelijk om de waarschijnlijkheid van uitkomsten in te schatten, om kosteneffectief de vereiste toleranties te bepalen en om meer afkeuringen te voorspellen voordat ze zich voordoen.

SmartUQ levert geavanceerde stochastische wiskunde met een gebruiksvriendelijke tool, die beschikt over twee manieren om de verdere verspreiding van onzekerheid te berekenen: op emulatie gebaseerde, en gegeneraliseerde Polynomial Chaos-expansie (gPCE).

Lees meer

Statistical Optimization

Met statistische optimalisatie in SmartUQ kunt u een iteratieve op DOE gebaseerde samplings-technieken gebruiken om de kennis van zowel de gehele ontwerpruimte (Design Space) als de directie omgeving die waarschijnlijk optimale punten bevatten te verbeteren. Het uitvoeren van sampling-DOE’s in parallelle batches, in plaats van het uitvoeren van afzonderlijke invoer in volgorde, maakt volledig gebruik van computercapaciteit mogelijk en kan honderden keren sneller resultaten opleveren.

Als bijkomend voordeel kunnen aanzienlijke besparingen worden bereikt door dezelfde systeemevaluaties te gebruiken voor het vinden van optimale waarden en voor analyse en UQ-analyse van de optimalisatieresultaten. U kunt niet alleen optimale omgevingen van de ontwerpruimte verkennen, u kunt ook bepalen hoe gevoelig optimale waarden zijn voor veranderingen in invoer, of parameters daarvan, en of de variaties rond optimale punten kunnen leiden tot onverwacht of ongewenst gedrag, zoals niet overeenkomen van de specificaties.

Combinaties van statistische optimalisatie en op zoeken gebaseerde optimalisatiefuncties (search based optimization functions), zoals genetische algoritmen, kunnen worden gebruikt om te profiteren van de beste eigenschappen van beide.

Lees meer

Snelle levering

Smit Consult staat garant voor een snelle levering van onze producten dankzij rechtstreeks contact met leveranciers.

Technische ondersteuning

Ondersteuning op basis van onze technische kennis en het leveren van inhoudelijke support.

Consultancy en cursussen 

Smit Consult is sterk in het verzorgen van gebruikerscursussen 
en consultancy in statistiek.