Cálculo de cómo las incertidumbres en las entradas, parámetros o condiciones iniciales de un modelo se traducen, a través del modelo, en incertidumbre en las salidas, predicciones o cantidades de interés.

Principio

Propagar las representaciones de la incertidumbre de entrada hacia adelante mediante técnicas adecuadas — muestreo Monte Carlo, linealización, caos polinómico, modelos sustitutos — teniendo en cuenta la no linealidad, dependencias y errores numéricos.

Demostración

Ingenieros aeroespaciales ejecutan muestras Monte Carlo de coeficientes aerodinámicos inciertos a través de un modelo CFD para obtener una distribución del empuje y determinar márgenes para el diseño de control.

Aplicación incorrecta

Asumir linealidad cuando existen efectos no lineales o umbrales, usar muestras insuficientes, ignorar correlaciones entre entradas o considerar la propagación como reducción de incertidumbre epistémica en lugar de cuantificar sus implicaciones.

Consecuencia

Produce distribuciones de probabilidad, intervalos de confianza o información de sensibilidad sobre salidas que informan márgenes de seguridad, diseño robusto y priorización de esfuerzos para reducir la incertidumbre.

Inversión

Los enfoques inversos (inferencia de parámetros o calibración) intentan deducir entradas a partir de salidas; ignorar la propagación directa o reportar solo resultados puntuales oculta la verdadera variabilidad de las salidas.

Límite

Requiere modelos especificados de incertidumbre de entrada y modelos directos fiables; la propagación no corrige por sí misma errores de forma del modelo y puede ser costosa computacionalmente en problemas de alta dimensión.

Tensión semántica

Tensión con la cuantificación inversa de la incertidumbre y la estimación de parámetros; con el análisis de sensibilidad (que puede centrarse en derivadas locales en lugar de distribuciones completas de salida).

Síntesis

La propagación de la incertidumbre es el mapeo computacional directo desde entradas inciertas a salidas inciertas, que proporciona distribuciones y diagnósticos que hacen explícitas las consecuencias de la incertidumbre de entrada para la toma de decisiones.