統計モデリング・ベイズ推論 / Statistical Modeling & Bayesian Inference

公開コードPublic code

木材構成則の階層ベイズ校正Hierarchical Bayesian Calibration of Wood Constitutive Models

木材構成パラメータの部分プーリング、予測検証、識別可能性を一体化した階層ベイズ校正。

Hierarchical Bayesian calibration integrating partial pooling, predictive validation, and identifiability analysis for wood parameters.

状態 / Status
合成データで検証済みプロトタイプValidated synthetic prototype
言語 / Language
Python

技術スタック / Tech Stack

  • Python
  • NumPy
  • Hierarchical Bayesian modeling
  • MCMC
  • Posterior predictive checks
  • Parameter recovery
  • Identifiability analysis

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代表的な成果図 Selected Result Figure

木材構成則の階層ベイズ校正の代表的な成果図 / Selected result figure for Hierarchical Bayesian Calibration of Wood Constitutive Models
公開可能な検証結果から選んだ図です。 Selected from the validation evidence cleared for publication.

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主なポイント Highlights

4チェーンの収束ゲートを通過し、最大R-hat 1.010、主要量の最小ESS 274.6を確認。

Passed the four-chain convergence gate with maximum R-hat 1.010 and minimum key-quantity ESS 274.6.

試験体全体のホールドアウト、事後予測チェック、パラメータ回復を同じ検証枠組みに統合。

Integrated whole-specimen holdout, posterior predictive checks, and parameter recovery in one validation framework.

部分プーリングが単純プラグインを上回らない結果と、意図的な非識別性をそのまま報告。

Retains the finding that partial pooling did not beat the simple plug-in and reports designed non-identifiability directly.

02

研究の流れ Research Flow

  1. 課題Problem

    試験体・バッチ差を考慮しながら構成パラメータを校正し、同時に識別可能性を診断する。

    Calibrate constitutive parameters across specimen and batch variation while diagnosing identifiability.

  2. 方法Method

    15試験体・3バッチの合成実験に階層ベイズモデルとMCMCを適用する。

    Apply a hierarchical Bayesian model and MCMC to a synthetic experiment with 15 specimens in 3 batches.

  3. 検証Validation

    収束診断、事後予測、試験体ホールドアウト、回復実験、事前・事後比較を実施する。

    Use convergence diagnostics, posterior prediction, specimen holdout, recovery experiments, and prior-posterior comparison.

  4. 成果Outcome

    計算診断は合格したが、ホールドアウトRMSEは部分プーリング0.856、プラグイン0.834で、単純法への優位は示さなかった。

    Computational diagnostics passed, but holdout RMSE was 0.856 for partial pooling versus 0.834 for the plug-in, showing no advantage over the simpler method.

03

限界と適用範囲 Limitations & Scope

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公開範囲 Publication Boundary

公開コードPublic code

合成データ、推論コード、診断、テストを含む安全な独立公開リポジトリとして整備済み。

Prepared as a safe standalone public repository with synthetic data, inference code, diagnostics, and tests.