航空航太與國防工業的不確定性量化（Uncertainty
Quantification, UQ）
航太和國防工業的領導者常從事大型專案，以發展下一代的能力與技術。這些專案包括在國防部的數位工程策略（Digital
Engineering Strategy）中討論的數位分身（Digital Twin）與數位工程生態系統（Digital
Engineering Ecosystem）。這些大型且複雜的專案，即使是對專案中的子組件進行基於高保真（high-fidelity）物理模擬，也可能需要數週時間才能完成並提供結果。
這樣的速度太慢，不利於進行大規模的性能預測（如設計空間探索、優化和不確定性量化）或建立權威的真實資料來源。若不進行這些分析，工程師可能無法在設計、製造和實施的每個步驟中都充分考慮到變異性和不確定性。因此，需要能夠平衡計算速度與模型準確性的工具和技術。
SmartUQ開發了一套先進的統計和機器學習工具集（Statistical and Machine
Learning Toolset），用於建立快速且準確的預測模型（Predictive Models），又稱為模擬器（Simulators）。SmartUQ允許使用者基於有限數量的高保真模擬運行或實驗測試來構建複雜系統的模擬器。利用這些模擬器，可以進行優化、靈敏度分析（Sensitivity
Analysis）、驗證（Verification）、驗證（Validation）和不確定性量化等重要工程功能的採樣。
政府指導建模與模擬
NASA的模型和模擬標準（NASA-STD-7009A）要求提供模型輸入不確定性以及輸出不確定性估計的文件記錄。美國國防部長的顧問，運營測試與評估（Director of
Operational Test and Evaluation, DOT&E）強調在備忘錄和DOT&E測試與評估總體計劃（Test and
Evaluation Master Plan, TEMP）指南中都需要採用統計方法進行建模和模擬。
分析挑戰與SmartUQ解決方案
氣動顫振（Aeroelastic
Flutter）：
在解決設計問題時，重要的是量化主要的振動模式（Vibration Modes）和頻率（Frequencies）。利用SmartUQ的功能模擬技術（Functional
Simulation Technology）和工具，可以構建準確的預測模型。例如，在考慮飛行過程中燃料消耗或其他活動對模式和頻率的影響時，SmartUQ的工具可以用於快速取得所需數據，以量化振動模式下的不確定性。
火箭發射所需固體燃料（Solid
Rocket Fuel for Rocket Launches）：
量化給定任務設定檔下的燃料需求概率分佈是關鍵。SmartUQ可以用於分析從原材料選擇到最終火箭發動機的各種不確定性如何組合及傳播，從而確保成功發射並減少不必要的燃料浪費和成本。
