灰箱模型(Gray 盒子)或概念模型(conceptual model),指那些內(nèi)部規(guī)律尚不十分清楚,在建立和改善模型方面都還不同程度地有許多工作要做的問題。這類模型通常采用演繹方法或?qū)<抑R確定模型類別和結(jié)構(gòu),然后用歸納法計算模型參數(shù)。如氣象學、生態(tài)學、經(jīng)濟學等領(lǐng)域的模型。
釋義
灰箱模型介于白箱模型與黑箱模型之間,它所針對的研究對象是那些知識背景不完全清晰的問題,一般難以完全提取模型暗含的規(guī)律性信息及經(jīng)過訓練學習的知識。白箱模型,灰箱模型和黑箱模型分別對應于人類認知的不同階段與水平,對應于問題的復雜程度以及求解問題所允許的簡化近似。
應用
在水利學上,結(jié)合流域觀測數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù),根據(jù)物理過程為基礎(chǔ)建立起來的模型,握力基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和方程可能是經(jīng)驗或半經(jīng)驗方程。由于物理意義不是很明確,參數(shù)和變量很難通過實測數(shù)據(jù)獲得,經(jīng)常需要模擬(simulate),檢驗(verification),驗證(validation)評估(evaluate).通常概念模型是集總模型。
灰箱模型的步驟
1、模型識別。
2、參數(shù)識別。
3、用選定的模型與參數(shù)進行驗證。
4、計算預測。
類似模型
白箱模型是在能夠依所掌握的知識,了解所研究的對象的內(nèi)部運動變化規(guī)律的情況下,運用數(shù)學工具建立的能夠明確反映輸入信息與輸出信息內(nèi)在聯(lián)系的模型。其最大的特點在于:研究者不僅可以通過給予模型成對輸入·輸出信號使其掌握輸入信息與輸出信息之間的內(nèi)在聯(lián)系,繼而對于新的輸入信號出預計的輸出,而且可以從模型獲取輸入與輸出之間相互依存關(guān)系的信息。這種模型具有高度的透明度,其物理直觀性很好,一般可獲得輸入與輸出之間明確的函數(shù)關(guān)系。
參考資料 >