1.本技术涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术：2.在核反应堆物理计算中的抽样期间不仅需要考虑分析程序输入参数的联合概率密度分布，还必须考虑输入参数之间的相关性，因此有必要在抽样过程中进行相关性控制。市面上相关性控制技术主要包括：循环拉丁超立方体抽样、rosenblatt变换、nataf变换等方法，以上方法均能够在一定程度上实现抽样过程中的随机样本空间相互独立。
3.循环拉丁超立方体抽样的方法循环抽样程序繁琐，过程复杂，特别是样本数量过大时任务量会很大，需要考虑制定相关性控制标准合理性，采取该方法获得的结果仍具有一定程度的相关性；rosenblatt变换通常条件下随机向量x的联合概率密度及累计联合概率密度很难得到，并且rosenblatt变换不具有唯一性，因此实用性较差；nataf变换实际应用中较多，但是存在计算复杂，依然无法处理相关变量与独立变量的问题。
4.但是，通过上述方式无法实现对随机样本空间的相关性控制，这会使得仿真计算结果的分布类型无法达到预期，对不确定性分析结果造成严重偏差。
技术实现要素：5.本技术提供一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法、装置、计算机设备及存储介质，用于实现对随机样本空间的相关性控制，以及减少核数据抽样的计算量。以基于得到的最终样本x，得到的仿真计算结果达到预期。
6.本发明提供一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法，该方法包括：
7.确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；
8.使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；
9.对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；
10.依照关系式构造新的随机样本空间
11.检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；
12.若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys继续执行；
13.若达到，则通过关系式计算最终样本x＝ay
s*
+μ，并输出最终样本x；其中，由核数据协方差矩阵∑分解得到∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；
14.将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。
15.本发明提供一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真装置，该装置包括：
16.确定模块，用于确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；
17.获取模块，用于使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；
18.分解模块，用于对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；
19.构造模块，用于依照关系式构造新的随机样本空间
20.检验模块，用于检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；
21.跳转模块，用于若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys继续执行；
22.输出模块，用于若达到，则通过关系式计算最终样本x＝ay
s*
+μ，并输出最终样本x；其中，a由核数据协方差矩阵∑分解得到∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；
23.仿真模块，用于将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。
24.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述核反应堆物理仿真方法。
25.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法。
26.本发明提供一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法及装置，本发明使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；依照关系式构造新的随机样本空间也就是说，本发明通过对随机样本空间的协方差矩阵实行奇异值分解变换，利用得到左奇异矩阵以及奇异值矩阵对随机样本空间进行重构，形成新的随机样本空间，其协方差矩阵为单位对角阵，实现了随机样本空间各个参数之间完全独立。由于本发明保证了输入参数的不确定性信息能够通过计算过程准确传递至感兴趣的输出响应，避免了由于抽样过程中引入的样本空间相关性导致不确定性分析结果失真的情况，从而基于得到的最终样本x，得到的仿真计算结果达到预期。
附图说明
27.图1为本技术提供的基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法流程图；
28.图2为本技术提供的
238
u(n,γ)反应样本空间控制前后对比图；
29.图3为本技术提供的
235
u有效裂变中子数样本空间控制前后对比图；
30.图4为本技术提供的基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真装置的结构示意图；
31.图5为本技术提供的计算机设备的示意图。
具体实施方式
32.为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本技术实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术实施
例技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
33.请参阅图1，为本发明实施例通提供的一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法，具体包括步骤s101-步骤s107：
34.步骤s101，确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns。
35.输入参数为仿真模拟系统的输入参数。以反核应堆物理系统为例，核截面是重要的输入参数，通过反应堆物理仿真模拟系统最终计算得到表征反应堆临界状态的有效增殖因子即为输出参数。核截面是重要的输入参数，其中某个核截面的值为x，则其样本为x＝[x
s1
,x
s2
,l,x
snx
]
t
，其中均为具体数值，s是样本标识，nx为参数个数。
[0036]
需要说明的是，本实施例中反应堆物理计算的输入参数可以包括：中子反应截面(按照不同核素、不同中子反应类型、不同能群进一步细分)；几何参数：燃料栅元外径、包壳外径、可燃毒物外径、控制棒导向管外径、栅元尺寸、组件尺寸、堆芯径向尺寸、堆芯轴向高度等；核子密度信息：燃料富集度、硼浓度等，本实施例不做具体限定。
[0037]
本实施例中，还可以对各领域建模与仿真系统的不确定进行分析。以核能应用的反应堆物理计算为例，可以开展作为输入数据的核数据、几何参数等的合理样本获取。其中，参数指的是领域建模与仿真系统具有不确定性，并且可参数化的输入数据。个数按照分析对象及用户分析需求确定，如参数个数为44，表示反应堆物理计算的44能群核截面参数。
[0038]
步骤s102，使用拉丁超立方体抽样，获取与参数个数nx对应的随机样本空间ys。
[0039]
在本实施例中，在用户确定核数据的参数个数nx；需要抽取的样本数ns后，使用拉丁超立方体抽样方法随机抽样得到的随机样本空间ys＝[y
s1
,y
s2
,....,y
snx
]
t
，其中y
snx
样本表示特定的参数的样本空间，例如y
s1
代表第一个参数对应的抽样过程中的样本空间，依次类推。该随机样本空间并不是最终满足需求的样本空间，随机样本空间ys的协方差矩阵∑s一般格式如下：
[0040][0041]
协方差矩阵∑s中的参数为y
si
和y
sj
，其中i,j的取值范围是1,2,
…
,nx，如y
s1
表示第一个参数对应的样本空间。例如cov(y
s2
,y
s2
)表示第二个参数的方差，cov(y
s1
,y
s2
)则表示第一与第二个参数之间的协方差。很明显样本空间的协方差矩阵是对称的，非对角线元素表征了不同参数之间的相关性信息。数值越大，表明相关性越强。
[0042]
由拉丁超立方体抽样样本得到的协方差估计值如式(2)所示：
[0043][0044]
将参数ys的协方差表达式(2)代入到协方差矩阵∑s中，得到协方差矩阵∑s如下形式：
[0045][0046][0047]
其中，ns为确定的样本数，h是全部元素为1的满矩阵。
[0048]
步骤s103，对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d。
[0049]
在本实施中，对协方差矩阵∑s进行奇异值分解scd(singular value decomposition)，得到公式(4)如下：
[0050]
∑s＝usv
t
ꢀꢀ
(4)
[0051]
由于对称矩阵∑s的对称性，结合公式(3)可得关系u＝v，公式转换为如下形式：
[0052]ut
∑su＝s
ꢀꢀ
(5)
[0053]
其中，s为对角矩阵且其对角线元素为协方差矩阵∑s的奇异值，具体的∑s∑
st
与∑s∑
st
的特征值的平方根是∑s的奇异值，s1,s2,....,s
nx
为协方差矩阵∑s的奇异值，要求按照由大到小的顺序排列。以奇异值作为对角线元素构成为奇异值矩阵s如下所示：
[0054][0055]
∑s∑
st
＝us
1vt
vs
1tut
＝us1s
1tut
[0056]
∑
st
∑s＝vs
1tut
us
1vt
＝vs
1ts1vt
[0057]
u＝(u1,u2,u3,
…
,u
nx
)，其中u
ni
为∑s∑
st
的特征向量，为∑s的左奇异矩阵u如下所示：
[0058]
v＝(v1,v2,v3,
…
,v
nx
)，其中v
ni
为∑
st
∑s的特征向量，为∑s的右奇异矩阵v如下所示：
[0059]
进一步的，本实施例根据奇异值矩阵s进行计算，分别组成对角矩阵e和对角矩阵d。关系分别如式(7)-(8)所示。
[0060][0061]
其中，对角矩阵e的主对角线元素为对应奇异值与协方差矩阵∑s的主对角线元素比值再开根号。
[0062][0063]
其中，对角矩阵d的主对角线元素是对应奇异值与协方差比值再开根号作为主对角线，构成的矩阵。
[0064]
步骤s104，依照关系式构造新的随机样本空间
[0065]
在本实施例中，由上述公式可进一步得到：
[0066]
(d-1
)
t
sd-1
＝e
ꢀꢀ
(9)
[0067]
结合公式(5)可得：
[0068]
(d-1
)
tut
∑sud-1
＝e
ꢀꢀ
(10)
[0069]
将式(3)带入公式(10)可得：
[0070][0071]
由公式(11)可知，对于原有样本空间进行变换得到其协方差矩阵∑
s*
为单位对角矩阵e，表明新生成样本空间y
s*
中各参数之间完全相互独立，达到了随机样本空间相关性控制的目的。样本空间协方差矩阵中元素的数值大小表征相关性情况。
[0072]
步骤s105，检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx。
[0073]
按照每个参数的概率密度分布，抽取设定的样本空间，单个参数抽样完成后进行下一个参数抽样，判断是否达到参数nx标准，未达标准继续抽样，直到全部抽完。
[0074]
步骤s106，若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys继续执行。
[0075]
步骤s107，若达到，则通过关系式计算最终样本x＝ay
s*
+μ，并输出最终样本x；其中，a由核数据协方差矩阵∑分解得到，μ为各个参数的数学期望值。
[0076]
本实施例中，通过奇异值分解变换得到的随机样本空间，并不是最终用于计算和分析的样本，经线性变化其中μ为期望值，a由核数据协方差矩阵∑分解得到，∑＝aa
t
。最终得到程序需要的样本。
[0077]
步骤s108，将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。
[0078]
本发明提供一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法，本发明使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；依照关系式构造新的随机样本空间也就是说，本发明通过对随机样本空间的协方差矩阵实行奇异值分解变换，利用得到左奇异矩阵以及奇异值矩阵对随机样本空间进行重构，形成新的随机样本空间，其协方差矩阵为单位对角阵，实现了随机样本空间各个参数之间完全独立。由于本发明保证了输入参数的不确定性信息能够通过计算过程准确传递至感兴趣的输出响应，避免了由于抽样过程中引入的样本空间相关性导致不确定性分析结果失真的情况，从而基于得到的最终样本x，得到的仿真计算结果达到预期。
[0079]
在本实施例提供的一个示例中，以44群
238
u的(n,γ)反应与44群
235
u有效裂变中子数ν的抽样过程为例，选择样本容量为50，两个算例未进行相关性样本空间及相关性控制后的样本空间的相关系数矩阵如图2、3所示。
[0080]
lhs抽样方法获得的随机样本空间相关性系数较高，最大相关系数已经达到0.5。采用基于奇异值分解变换的相关性控制技术将原始样本空间相关性降至10-6
量级。本发明能够有效控制随机样本的统计相关性，减小输入参数不确定性在传播过程中的失真现象，进一步保证了输出响应不确定性分析结果的正确性。
[0081]
在本发明提供的一个可选实施例中，本发明还可以应用cholesky分解变换方法来降低随机样本空间相关性。具体方法是对随机样本空间的相关系数矩阵c进行cholesky分解c＝qq
t
。对上三角矩阵q求逆得到q-1
，利用q-1
对样本空间z进行变换，得到新的样本空间z
*
＝q-1
z，最后计算新随机样本空间z
*
相关系数矩阵,比未经相关控制的相关系数矩阵更接近于单位阵，因此能够降在一定程度上实现随机样本空间相关性控制。
[0082]
具体的，上述方的计算方式如下所示：
[0083]
首先，抽取的随机样本空间z＝[z
s1
,z
s2
,....,z
snx
]
t
，计算相关系数矩阵c
[0084][0085]
主对角线元素为1，因为参数自身的相关性为1。ρ
1,2
表示1，2两个参数对应样本空间的相关系数，显然c是对称的。对矩阵c进行cholesky分解得到c＝qq
t
。
[0086]
对上三角矩阵q求逆得到q-1
，利用q-1
对样本空间z＝[z
s1
,z
s2
,....,z
snx
]
t
进行变换，得到新的样本空间z
*
＝q-1
z，最后计算新随机样本空间z
*
相关系数矩阵c
*
,比未经相关控制的相关系数矩阵c更接近于单位阵，各个样本之间更接近相互独立，因此能够在一定程度上降低随机样本空间相关性。该技术优点是避免了循环抽样所需的大计算量，节约了计算成本。计算效率提高。缺点是要求相关系数矩阵必须满足正定条件，才能够运用cholesky分解，随机样本空间的相关性消除并不彻底。
[0087]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0088]
在一实施例中，提供一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真装置，该核反应堆物理仿真装置与上述实施例中核反应堆物理仿真方法一一对应。如图4所示，所述核反应堆物理仿真装置各功能模块详细说明如下：
[0089]
确定模块41，用于确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；；
[0090]
获取模块42，用于使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；
[0091]
分解模块43，用于对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；
[0092]
构造模块44，用于依照关系式构造新的随机样本空间
[0093]
检验模块45，用于检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；
[0094]
跳转模块46，用于若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys继续执行；
[0095]
输出模块47，用于若达到，则通过关系式计算最终样本x＝ay
s*
+μ，并输出最终样本x；其中，a由核数据协方差矩阵∑分解得到，∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；
[0096]
仿真模块48，用于将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。
[0097]
在一个可选的实施例中，所述获取模块42，具体用于：
[0098]
随机样本空间ys＝[y
s1
,y
s2
,....,y
snx
]
t
；
[0099]
随机样本空间ys的协方差矩阵∑s的格式如下：
[0100][0101]
其中，i,j的取值范围是1,2,
…
,nx。
[0102]
在一个可选的实施例中，所述获取模块42，具体用于：
[0103][0104]
在一个可选的实施例中，分解模块43，用于：
[0105][0106][0107]
其中，奇异值矩阵s中s1,s2,....,s
nx
为协方差矩阵∑s的奇异值，其由大到小的顺序排列，左奇异矩阵u中的u
ni
为∑s∑
st
的特征向量。
[0108]
在一个可选的实施例中，构造模块44，用于：
[0109]
根据所述协方差矩阵∑s计算对角矩阵e-：
[0110][0111]
根据所述奇异值矩阵s和所述协方差矩阵∑s，建立相应的对角矩阵d：
[0112][0113]
其中，e的主对角线元素为协方差矩阵∑s的主对角线元素，d的主对角线元素为对
应奇异值与协方差矩阵∑s的主对角线元素比值再开根号。
[0114]
关于核反应堆物理仿真装置的具体限定可以参见上文中对于核反应堆物理仿真方法的限定，在此不再赘述。上述设备中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0115]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种核反应堆物理仿真方法。
[0116]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0117]
确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；
[0118]
使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；
[0119]
对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；
[0120]
依照关系式构造新的随机样本空间
[0121]
检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；
[0122]
若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys继续执行；
[0123]
若达到，则通过关系式计算最终样本x＝ay
s*
+μ，并输出最终样本x；其中，由核数据协方差矩阵∑分解得到∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；
[0124]
将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。
[0125]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0126]
确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；
[0127]
使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys；
[0128]
对所述随机样本空间ys的协方差矩阵∑s进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；
[0129]
依照关系式构造新的随机样本空间
[0130]
检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；
[0131]
若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间ys继续执行；
[0132]
若达到，则通过关系式计算最终样本x＝ay
s*
+μ，并输出最终样本x；其中，由核数据协方差矩阵∑分解得到∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；
[0133]
将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。
[0134]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0135]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0136]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法，其特征在于，所述方法包括：确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间y
s
；对所述随机样本空间y
s
的协方差矩阵∑
s
进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；依照关系式构造新的随机样本空间检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间y
s
继续执行；若达到，则通过关系式计算最终样本并输出最终样本x；其中，由核数据协方差矩阵∑分解得到∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间y
s
，包括：随机样本空间y
s
＝[y
s1
,y
s2
,....,y
snx
]
t
；随机样本空间y
s
的协方差矩阵∑
s
的格式如下：其中，i,j的取值范围是1,2,
…
,nx。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述随机样本空间y
s
的协方差矩阵∑
s
进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，包括：u＝[u1,u2,u3,
…
,u
nx
]其中，奇异值矩阵s中s1,s2,....,s
nx
为协方差矩阵∑
s
的奇异值，其由大到小的顺序排列，左奇异矩阵u中的u
ni
为∑
s
∑
st
∑
s
∑
st
的特征向量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立相应的对角矩阵d，包括：根据所述协方差矩阵∑
s
计算对角矩阵e：
根据所述奇异值矩阵s和所述协方差矩阵∑
s
，建立相应的对角矩阵d：其中，e的主对角线元素为协方差矩阵∑
s
的主对角线元素，d的主对角线元素为对应奇异值与协方差矩阵∑
s
的主对角线元素比值再开根号。6.一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块，确定核反应堆物理对应参数的参数个数nx；需要抽取的样本数ns；获取模块，用于使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间y
s
；分解模块，用于对所述随机样本空间y
s
的协方差矩阵∑
s
进行奇异值分解得到奇异值矩阵s、左奇异矩阵u，并建立相应的对角矩阵d；构造模块，用于依照关系式构造新的随机样本空间检验模块，用于检验所述随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数nx；跳转模块，用于若未达到，跳转到使用拉丁超立方体抽样，获取与所述参数个数nx对应的随机样本空间y
s
继续执行；输出模块，用于若达到，则通过关系式计算最终样本并输出最终样本x；其中，a由核数据协方差矩阵∑分解得到∑＝aa
t
，μ为各个参数的数学期望值；仿真模块，用于将所述最终样本x输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于：随机样本空间y
s
＝[y
s1
,y
s2
,....,y
snx
]
t
；随机样本空间y
s
的协方差矩阵∑
s
的格式如下：其中，i,j的取值范围是1,2,
…
,nx。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的核反应堆物理仿真方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的核反应堆物理仿真方法。
技术总结本申请提供了一种基于奇异值分解变换的核反应堆物理仿真方法、装置、计算机设备及存储介质，用于实现对随机样本空间的相关性控制，以及减少核数据抽样的计算量，以基于得到的最终样本，得到的仿真计算结果达到预期。方法主要包括：确定核反应堆物理对应参数的参数个数；需要抽取的样本数；获取与所述参数个数对应的随机样本空间；对随机样本空间的协方差矩阵进行奇异值分解得到奇异值矩阵、左奇异矩阵，并建立相应的对角矩阵；依照关系式，构造新的随机样本空间；检验随机样本空间中的参数个数是否达到参数个数；若达到，则通过关系式计算最终样本，并输出最终样本；将所述最终样本输入仿真系统中，得到核反应堆物理仿真结果。得到核反应堆物理仿真结果。得到核反应堆物理仿真结果。
技术研发人员：郝琛 刘光皓 李佩军
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2022.03.19
技术公布日：2022/7/5
