Her analiz belirsiz girdilerle çalışır: malzeme iletkenliği, yüzey pürüzlülüğü, sızıntı debisi, gerçek çalışma koşulu, temas direnci. Hepsini daha iyi bilmek istenir ama her ölçüm para ve zamandır.
Duyarlılık analizi tam olarak bu önceliklendirme aracıdır.
Yerel ve küresel
Yerel duyarlılık. Her girdiyi tek tek, küçük bir miktar değiştirip çıktının ne kadar değiştiğine bakmak. Ucuzdur ve çoğu zaman yeterlidir. Sınırı: girdiler arası etkileşimi göremez ve yalnız o çalışma noktası civarında geçerlidir.
Küresel duyarlılık. Girdileri kendi belirsizlik aralıkları boyunca birlikte değiştirerek örneklemek. Etkileşimleri yakalar. Çok sayıda koşu gerektirdiği için pratikte bir vekil model üzerinden yapılır.
Belirsizlik yayılımı
Duyarlılık, girdinin etkisinin ne kadar güçlü olduğunu söyler. Belirsizlik yayılımı ise bunu girdinin gerçek belirsizlik aralığıyla birleştirir.
Ayrım önemlidir: çok duyarlı ama çok iyi bilinen bir girdi (yerçekimi ivmesi) sonuca belirsizlik katmaz. Az duyarlı ama hiç bilinmeyen bir girdi ise katabilir.
Çıktının toplam belirsizliği, bu katkıların birleşiminden çıkar ve ASME V&V 20 çerçevesi bu birleştirmeyi, geçerleme belirsizliğiyle birlikte tanımlar [1].
Pratik sonuç
Bir duyarlılık çalışmasının çıktısı, sıralı bir listedir: hangi girdi sonucun belirsizliğinin ne kadarından sorumlu. Bu liste iki karar verir:
- Hangi ölçümü yapmalı. En büyük katkıyı yapan girdi.
- Hangi toleransı sıkmalı. İmalat toleransı sonucu belirliyorsa, bu bir tasarım kararına dönüşür.
Bu, analizi "bir sayı üretmekten" çıkarıp karar desteğine dönüştüren adımdır. Bkz. kaç haneyle verilmeli notu.
Kaynaklar
- ASME (2009, R2021). V&V 20 — Standard for Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer. American Society of Mechanical Engineers, New York.
- Jones, D. R., Schonlau, M. & Welch, W. J. (1998). Efficient global optimization of expensive black-box functions. Journal of Global Optimization, 13(4), 455–492. DOI: 10.1023/A:1008306431147