exponenta event banner

Взаимодействие с графиками в анализаторе чувствительности

В этом разделе показано, как взаимодействовать и интерпретировать графики, созданные в приложении Sensitivity Analyzer.

График набора параметров

После создания значений параметров для анализа чувствительности можно построить график созданного набора параметров. Сведения о создании параметров см. в разделе Создание образцов параметров для анализа чувствительности.

Приложение отображает сгенерированный набор параметров и соответствующую таблицу наборов параметров. Количество строк в таблице набора параметров соответствует указанному количеству выборок. Чтобы отобразить сгенерированные параметры в приложении, выполните следующие действия.

  1. Выберите созданный набор параметров в области Наборы параметров приложения.

  2. На вкладке Графики (Plots) выберите Точечный график (Scatter Plot).

    Можно также щелкнуть правой кнопкой мыши набор параметров и выбрать «Печать» в раскрывающемся меню.

    Диагональные вложенные диаграммы отображают гистограммы сгенерированных значений параметров. Внедиагональные субплоты представляют собой парные графики рассеяния параметров. Количество точек данных в каждом графике рассеяния равно количеству строк в таблице набора параметров.

    Можно проверить гистограммы, чтобы убедиться, что сгенерированные значения параметров соответствуют требуемым распределениям параметров в пределах ограничений конечного размера выборки. Проверьте графики рассеяния вне диагонали, чтобы убедиться в наличии любых заданных корреляций между параметрами. Дополнительные сведения см. в разделе Проверка сгенерированного набора параметров.

  3. Чтобы получить доступ к дополнительным элементам графика, щелкните правой кнопкой мыши в белой области любого графика рассеяния.

    Можно выбрать один из следующих вариантов:

    • Переменные (Variables) - выберите параметры для печати.

    • Группы (Groups) - выбор переменных группировки для графиков и настройка способа отображения групп.

      Чтобы выбрать параметр в качестве переменной группировки, щелкните Группы > Новая переменная группировки. Например, следующий график создается, когда переменной группировки является Gain.

      Приложение создает три группы на основе низких, средних и высоких значений переменной группировки. Приложение вычисляет эти значения группировки, но их можно изменить в диалоговом окне Управление группами. Второй диагональный график показывает распределение значений усиления в низких (синих), средних (красных) и высоких (желтых) группах. Другие диагональные графики показывают распределение оставшихся параметров, когда соответствующее значение усиления является низким, средним или высоким. На внедиагональных графиках рассеяния показаны точки, принадлежащие к одной и той же группе с использованием одного и того же цвета.

      Можно разграничить группы на основе размера маркера и типа маркера вместо цвета, добавить дополнительные группы, соответствующие переменной группировки, и изменить значения группировки. Можно также добавить дополнительные переменные группировки. Для этого щелкните Группы > Управление группами.

      В диалоговом окне «Управление группами» можно настроить отображение групп. Можно выполнять следующие задачи:

      • Выберите стиль печати: Color, MarkerSize, или MarkerType. На графиках приложение использует выбранный стиль для разграничения групп, соответствующих переменной группировки.

      • Укажите, является ли переменная группирования активной. Если переменная группирования неактивна, точки графика рассеяния не разграничиваются в группах, соответствующих этой переменной. Чтобы удалить переменную группировки, щелкните соответствующий столбец Удалить (Remove).

      • Добавьте дополнительные переменные группировки с помощью выпадающего списка «Создать переменную группировки».

      • Для переменной группировки укажите диапазон значений для каждой группы в столбце «Ячейка/Значение». Например, в настоящее время диалоговое окно показывает, что Gain значения в группах:

        • Низкий - ниже 0,7736

        • Средняя - 0,7736-0,8265

        • Высокий - выше 0,8265

        Чтобы изменить нижние значения группы на 0,79 или ниже, введите 0.79 в соответствующей строке столбца Ячейка/Значение.

      • Добавьте дополнительные группы, соответствующие переменной группировки. Например, чтобы добавить группу со значениями от 0,8265 до 0,9, введите 0.9 в поле «Создать ячейку/значение» и нажмите кнопку «Добавить группу».

    • График верхнего треугольника (Upper triangle plot) - печать внеканальных вложенных графиков над диагональю в дополнение к существующим графикам.

    • Графики маргинального ящика - требуется программное обеспечение для Toolbox™ статистики и машинного обучения. Графики полей печати для каждого из параметров в наборе параметров и выберите положение графиков.

    • Гистограммы - постройте график вероятностного распределения параметров и выберите положение графиков.

    • Графики плотности ядра - требуются статистика и программное обеспечение Machine Learning Toolbox. Постройте график распределения вероятностей параметров с помощью оценщика плотности ядра и выберите положение графиков. Дополнительные сведения см. в разделе Распределение ядра (панель инструментов для статистики и машинного обучения).

    • Наложение линейной посадки (Overlay linear fit) - печать линии наилучшего вписывания на субплотах рассеяния. Можно выбрать печать линий наилучшего вписывания для одной, всех, строки или столбца вложенных диаграмм рассеяния.

    • Включить чистку/выбор данных - включить выбор точек данных в субплотах рассеяния.

      При выделении значений параметров на одном графике также подсвечиваются значения, соответствующие другим параметрам из той же строки в таблице набора параметров. Кроме того, выделяются строки в таблице набора параметров, соответствующие этим значениям.

      Чтобы удалить подсветку, инвертировать выделение во все другие точки данных на графике или отключить функцию, щелкните правой кнопкой мыши выделенные точки данных и выберите пункт в контекстном меню.

    • Всплывающий график - просмотр вложенного графика в новом окне.

Графики требований

После указания требований к конструкции можно распечатать требования и соответствующий отклик модели. Сведения об указании требований см. в разделах Указание требований к временной области и Указание требований к частотной области.

Указанные требования отображаются в области Требования приложения. Чтобы распечатать требование в приложении, щелкните его правой кнопкой мыши и выберите пункт График.

Либо выберите требование и на вкладке Графики приложения выберите тип графика. Создается график, и в приложении появляется новая вкладка, связанная с графиком. На новой вкладке можно выполнить дополнительные задачи, такие как предварительная обработка импортированных данных (только для требований согласования сигналов), масштабирование и печать соответствующего отклика модели. Реакция модели - это сигнал или система, к которой применяется требование. Ответ печатается с использованием значений параметров, заданных в рабочей области модели, и не обновляется во время оценки.

Расчетные графики рассеяния результатов

После оценки проектных требований в таблице результатов анализа перечислены образцы в наборе параметров и соответствующие оцененные значения требований (функции затрат). Для требований с привязкой положительное значение требования указывает, что требование было нарушено, а отрицательное значение указывает, что требование было удовлетворено для этой выборки значений параметров.

Также создается график результатов анализа. Подсчеты рассеяния отображают оцененное требование (значение функции затрат) как функцию каждого параметра в наборе параметров. Количество точек на каждом графике рассеяния равно количеству строк в наборе параметров. В последнем столбце вложенных графиков отображаются гистограммы распределения вероятностей вычисленных значений функции затрат.

Этот график используется для визуального анализа взаимосвязи между параметрами и требованиями. Например, в этом случае SignalMatching требование выглядит монотонно связанным с Gain параметр.

Можно также выводить на печать линии наилучшего вписывания на субплотах рассеяния. Для этого и для доступа к дополнительным элементам графика щелкните правой кнопкой мыши в белой области любого вложенного графика рассеяния.

Можно выбрать один из следующих вариантов:

  • Переменные X (X-Variables) - выберите параметры и требования для использования в качестве переменных X в субплотах рассеяния.

  • Y-переменные (Y-Variables) - выберите параметры и требования для использования в качестве y-переменных в субплотах рассеяния.

  • Группирование (Grouping) - выбор переменных группирования для вложенных диаграмм и настройка отображения групп.

    Чтобы выбрать параметр или вычисленное требование в качестве переменной группировки, щелкните Группы > Новая переменная группировки. Например, следующий график создается, когда переменной группировки является Gain. Приложение создает три группы на основе низких, средних и высоких значений переменной группировки. Приложение вычисляет эти значения группировки, но их можно изменить в диалоговом окне Управление группами. Подсчеты рассеяния отображают вычисленные значения требований, когда соответствующее значение коэффициента усиления является низким (синий), средним (красный) и высоким (желтый). Гистограмма строит график распределения вероятности оцененного требования, соответствующего группам.

    Можно разграничить группы на основе размера маркера и типа маркера вместо цвета, добавить дополнительные группы, соответствующие переменной группировки, и изменить значения группировки. Можно также добавить дополнительные переменные группировки. Для этого щелкните Группы > Управление группами. Дополнительные сведения см. в разделе Графики набора параметров.

  • Графики маргинального ящика - требуется программное обеспечение для статистики и машинного обучения. Графики полей печати для каждого из параметров в наборе параметров и выберите положение графиков.

  • Гистограммы - постройте график вероятностного распределения параметров и выберите положение графиков.

  • Графики плотности ядра - требуются статистика и программное обеспечение Machine Learning Toolbox. Постройте график распределения вероятностей параметров с помощью оценщика плотности ядра и выберите положение графиков. Дополнительные сведения см. в разделе Распределение ядра (панель инструментов для статистики и машинного обучения).

  • Наложение линейной посадки (Overlay linear fit) - печать линии наилучшего вписывания на субплотах рассеяния. Можно распечатать наиболее подходящие линии для одной, всех, строки или столбца графиков рассеяния.

  • Включить чистку/выбор данных - включить выбор точек данных в субплотах рассеяния.

    При выделении значений параметров в одном вложенном графике рассеяния также подсвечиваются значения, соответствующие другим параметрам из той же строки в таблице вычисленных результатов. Кроме того, выделяются строки в таблице оцененных результатов, которые соответствуют этим значениям.

    Чтобы удалить подсветку, инвертировать выделение во все другие точки данных на графике или отключить функцию, щелкните правой кнопкой мыши выделенные точки данных и выберите пункт в контекстном меню.

  • Всплывающий график - просмотр вложенного графика в новом окне.

Расчетные контурные графики результатов

После оценки проектных требований в таблице результатов анализа перечислены образцы в наборе параметров и соответствующие оцененные значения требований (функции затрат). Сведения об оценке см. в разделе Оценка требований к конструкции.

Можно построить контурный график вычисленных результатов. Для этого выберите оцененный результат в области Результаты приложения и выберите контурный график на вкладке Графики приложения.

Этот график используется для визуального анализа взаимосвязи между параметрами и требованиями проекта. Выберите параметры для печати в выпадающих списках параметров X и Y. Вычисленное значение требования выводится на печать как функция этих параметров.

Графики торнадо статистического анализа

После оценки требований к конструкции для каждого параметра можно выполнить статистический анализ для анализа влияния параметров модели Simulink ® на требования.

Для формирования графика торнадо, ранжирующего влияние параметров на требования:

  1. На вкладке Статистика приложения выберите результаты оценки, которые требуется проанализировать, в списке Результаты оценки для анализа.

  2. Укажите методы статистического анализа.

    Можно рассчитать коэффициент корреляции, стандартизированный коэффициент регрессии и коэффициент частичной корреляции (требуется программное обеспечение Statistics and Machine Learning Toolbox).

    Дополнительные сведения см. в разделе Анализ связи между параметрами и требованиями к конструкции.

  3. Для каждого из этих методов укажите, какие данные следует использовать для анализа. Можно выбрать типы анализа Линейный (Pearson), Ранжированный (Spearman) и Кендалл. Kendall применяется, когда метод анализа - Корреляция, и требует программного обеспечения Statistics and Machine Learning Toolbox.

    Можно вычислить все применимые комбинации методов и типов анализа.

  4. Вычислите коэффициенты и создайте график торнадо.

    Щелкните Вычислить статистику (Compute Statistics).

Результирующий график торнадо отображает вычисленные коэффициенты для каждого указанного метода и типа анализа. Коэффициенты строятся в порядке влияния параметров на функцию затрат. Параметр с наибольшей величиной влияния на функцию затрат отображается сверху, придавая графику форму торнадо. При вычислении нескольких типов коэффициентов график торнадо сортирует параметры на основе первого вычисленного коэффициента. Коэффициенты вычисляются в следующем порядке:

  • Корреляция

  • Ранговая корреляция

  • Корреляция Кендалла

  • Частичная корреляция

  • Ранговая частичная корреляция

  • Стандартизированная регрессия

  • Ранговая стандартизированная регрессия

На этом графике торнадо параметры сортируются на основе коэффициента корреляции. Для всех рассчитанных коэффициентов Gain параметр оказывает наибольшее влияние на функцию затрат на требования к конструкции.

Связанные темы