<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Energy Res.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Energy Research</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Energy Res.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-598X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">773255</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fenrg.2021.773255</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Energy Research</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>ACCRUE&#x2014;An Integral Index for Measuring Experimental Relevance in Support of Neutronic Model Validation</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Seo et&#x20;al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">ACCRUE&#x2014;Comprehensive Similarity Index</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Seo</surname>
<given-names>Jeongwon</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1345484/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Abdel-Khalik</surname>
<given-names>Hany S.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Epiney</surname>
<given-names>Aaron S.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>School of Nuclear Engineering, Purdue University</institution>, <addr-line>West Lafayette</addr-line>, <addr-line>IN</addr-line>, <country>United&#x20;States</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>Idaho National Laboratory</institution>, <addr-line>Idaho Falls</addr-line>, <addr-line>ID</addr-line>, <country>United&#x20;States</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/815669/overview">Tengfei Zhang</ext-link>, Shanghai Jiao Tong University, China</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/669908/overview">Qian Zhang</ext-link>, Harbin Engineering University, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/141761/overview">Tomasz Kozlowski</ext-link>, University of Illinois at Urbana-Champaign, United&#x20;States</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1481776/overview">Chenghui Wan</ext-link>, Xi&#x2019;an Jiaotong University, China</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Jeongwon Seo, <email>seo71@purdue.edu</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Nuclear Energy, a section of the journal Frontiers in Energy Research</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>23</day>
<month>12</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>9</volume>
<elocation-id>773255</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>09</day>
<month>09</month>
<year>2021</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>25</day>
<month>11</month>
<year>2021</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2021 Seo, Abdel-Khalik and Epiney.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Seo, Abdel-Khalik and Epiney</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these&#x20;terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>A key challenge for the introduction of any design changes, e.g., advanced fuel concepts, first-of-a-kind nuclear reactor designs, etc., is the cost of the associated experiments, which are required by law to validate the use of computer models for the various stages, starting from conceptual design, to deployment, licensing, operation, and safety. To achieve that, a criterion is needed to decide on whether a given experiment, past or planned, is relevant to the application of interest. This allows the analyst to select the best experiments for the given application leading to the highest measures of confidence for the computer model predictions. The state-of-the-art methods rely on the concept of similarity or representativity, which is a linear Gaussian-based inner-product metric measuring the angle&#x2014;as weighted by a prior model parameters covariance matrix&#x2014;between two gradients, one representing the application and the other a single validation experiment. This manuscript emphasizes the concept of experimental relevance which extends the basic similarity index to account for the value accrued from past experiments and the associated experimental uncertainties, both currently missing from the extant similarity methods. Accounting for multiple experiments is key to the overall experimental cost reduction by prescreening for redundant information from multiple equally-relevant experiments as measured by the basic similarity index. Accounting for experimental uncertainties is also important as it allows one to select between two different experimental setups, thus providing for a quantitative basis for sensor selection and optimization. The proposed metric is denoted by ACCRUE, short for Accumulative Correlation Coefficient for Relevance of Uncertainties in Experimental validation. Using a number of criticality experiments for highly enriched fast metal systems and low enriched thermal compound systems with accident tolerant fuel concept, the manuscript will compare the performance of the ACCRUE and basic similarity indices for prioritizing the relevance of a group of experiments to the given application.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>similarity index</kwd>
<kwd>generalized linear least squares</kwd>
<kwd>model validation</kwd>
<kwd>criticality safety</kwd>
<kwd>correlation coefficient</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>Model validation is one of the key regulatory requirements to develop a scientifically-defendable process in support of establishing confidence in the results of computerized physics models for the various developmental stages starting from conceptual design to deployment, licensing, operation, and safety. To ensure that model predictions can be trusted for a given application, e.g., the domain envisaged for code usage, the regulatory process requires the consolidation of two independent sources of knowledge, one from measurements collected from experimental conditions that are similar to the application, and the other from code predictions that model the same experimental conditions. For criticality safety applications, representing the focus of this manuscript, model validation plays a critical role in supporting design changes, e.g., the introduction of high burnup fuel, high assay low enrichment fuel, etc., or new fuel designs, e.g., accident tolerant fuel, both typically challenged by the scarcity of experimental&#x20;data.</p>
<p>It is thus paramount to devise a methodology that can consolidate knowledge from both the experimental and computational domains in some optimal manner. The optimality of this consolidation process needs to recognize the possible scarcity of relevant experimental data expected with new designs, the cost for constructing new validation experiments, and the infeasibility of duplicating of all application conditions in the experimental domain. Ideally, the consolidation methodology should be able to optimally leverage existing experimental data in order to minimize the need for new experiments.</p>
<p>In our context, model validation entails a mapping process in which the experimental biases (differences between measurements and model predictions) are to be mapped to the application&#x2019;s responses of interest in the form of calculational (i.e.,&#x20;best-estimate) biases along with their uncertainties. The goal is to improve the analyst&#x2019;s confidence in the calculated application response. Mathematically, the confidence is measured in terms of the response uncertainty. The initial uncertainty propagated throughout the model is referred to as the prior uncertainty which accounts for parameter uncertainties, modeling assumptions, numerical approximations, initial, and boundary conditions, etc. The consolidation of experimental biases with the prior uncertainties results in a calculational bias that is intended to correct for the prior uncertainties. A successful consolidation process would result in a reduced bias uncertainty, i.e.,&#x20;as compared to the prior uncertainty, implying increased confidence in the calculated response.</p>
<p>The prior uncertainties are often grouped into two categories, aleatory, and epistemic. This manuscript will focus on epistemic uncertainties resulting from the lack of knowledge of the true values of the nuclear cross-section data. The implied assumption here is that cross-sections constitute the major source of uncertainty in neutronic calculations (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Glaeser, 2008</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B2">Avramova and Ivanov, 2010</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B1">Abdel-Khalik et&#x20;al., 2013</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B20">Wieselquist, 2016</xref>). Specifically, we focus on a single consolidation methodology for reducing the impact of epistemic uncertainties, the so-called generalized linear least-squares (GLLS) methodology which may be derived using Bayesian estimation theory (<xref ref-type="bibr" rid="B21">Williams et&#x20;al., 2016</xref>). It is designed to calculate an optimal bias for any calculated response based on an optimal adjustment of the nuclear cross-sections.</p>
<p>In the neutronic community, the GLLS methodology has been independently developed by various researchers (<xref ref-type="bibr" rid="B6">Gandini, 1967</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B16">Salvatores, 1973</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B4">Broadhead et&#x20;al., 2004</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B5">Cacuci and Ionescu-Bujor, 2010</xref>) with varying levels of generalization and mathematical formulation, e.g., Gaussianity assumption of the uncertainty source, degree of nonlinearity of the response variations with cross-sections, mathematical formulation in the cross-section space or the response space, etc. Under the same set of assumptions however, one can show the equivalence of these various formulations. For example, for Gaussian prior cross-section uncertainties and assumed linear approximations, the noted GLLS optimality criterion reduces to an L<sub>2</sub> minimization of the sum of two terms, see <xref ref-type="disp-formula" rid="e4">Eq. 4</xref>. The first term minimizes the L<sub>2</sub> norm of the adjustments of the cross-sections to ensure their consistency with their prior values, and the second term minimizes the discrepancy between the measurements and predictions for the selected experimental responses. The GLLS methodology is briefly discussed in <xref ref-type="sec" rid="s2">Section&#x20;2</xref>.</p>
<p>A prerequisite for the GLLS methodology is to select the experiments that are most relevant to the application conditions<xref ref-type="fn" rid="fn1">
<sup>1</sup>
</xref>. The premise is that with higher relevance biases with higher confidence, i.e.,&#x20;reduced uncertainties, can be calculated. In the neutronic community, sensitivity methods have been adopted to determine experimental relevance using a scalar quantity, denoted by the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> (<xref ref-type="bibr" rid="B4">Broadhead et&#x20;al., 2004</xref>)&#x2014;also called representativity factor by other researchers (<xref ref-type="bibr" rid="B13">Palmiotti and Salvatores, 2012</xref>)&#x2014;which can be used to prioritize/rank the experiments and possibly judge the value of a new experiment before it is constructed.</p>
<p>To measure the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>, sensitivity methods are first employed to calculate the first-order variations in select quantities of interest that can be experimentally measured, e.g., critical eigenvalue, reaction rate ratios, etc., with respect to the cross-section variations by isotope, reaction type, and incident neutron energy. This is done with both the experimental models as well as the application model of interest, e.g., calculating the criticality conditions for a new fuel design, resulting in one sensitivity vector per model. The sensitivity vector comprises the first-order derivatives, i.e.,&#x20;sensitivity coefficients, of a given response with respect to all cross-sections. Next, the sensitivity vector of the experiment is folded with that of the application and the prior cross-section covariance matrix to calculate the similarity&#x20;index.</p>
<p>The result of this folding process, see <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Eq. 5</xref>, is an integral quantity (<italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>) taken to measure the degree of similarity between the first order derivatives of a single quantity of interest with respect to all cross-sections as calculated from both the experiment and the application models<xref ref-type="fn" rid="fn2">
<sup>2</sup>
</xref>. The prior uncertainties are used as weighting parameters, assigning more weight to cross-sections with higher uncertainties. The resulting similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> is thus expected to be heavily influenced by cross-sections exhibiting both high prior uncertainties as well as strong sensitivities. This helps the GLLS methodology find the optimal adjustments for cross-sections with strong sensitivities as well as high uncertainties. This is justified as follows: cross-sections with weak sensitivities would require large adjustments to change the response, potentially rendering them statistically inconsistent with their prior values. Similarly, adjusting low-uncertainty cross-sections would violate their prior values, also considered a form of fudging that cannot be mathematically justified as it violates the basic assumption of the GLLS methodology, that is the observed discrepancies are mainly originating from the prior cross-section uncertainties.</p>
<p>The resulting similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> is a scalar quantity which lies between &#x2212;1.0 and 1.0 and may be interpreted as follows: a zero value implies no correlations, i.e.,&#x20;cross-sections with strong sensitivities and high uncertainties, exist between the application, and the experimental conditions. This implies that experimental bias cannot be used to infer the application bias, i.e.,&#x20;it cannot be used to improve the prior estimate of the application response and hence the experiment is judged to have no value to the given application. Conversely, a high similarity value, i.e.,&#x20;close to 1.0, implies that the associated experimental bias can be reliably used to infer the application bias. More important, the bias uncertainty can be reduced with highly relevant experiments. Theoretically, the inclusion of a zero-similarity experiment would keep the prior uncertainty for the application unchanged&#x2014;not increasing the confidence&#x2014;while a perfectly similar experiment, e.g., <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:math>
</inline-formula> 1.0, would result in the minimum bias uncertainty, i.e.,&#x20;the maximum attainable confidence<xref ref-type="fn" rid="fn3">
<sup>3</sup>
</xref>.</p>
<p>One key limitation of the similarity index is that it does not account for the impact of measurement uncertainties. Essentially, the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is obtained by normalizing the covariance matrix for the calculated responses. This further implies that the measurements uncertainties have no impact on the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value calculation. To explain this, consider two experiments with analogous similarity as measured by the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value but with different measurement uncertainties. The experiment with the lower uncertainty would result in the calculation of lower bias uncertainty, i.e.,&#x20;more confidence. This implies that an experiment with a lower <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value and a low measurement uncertainty could result in a lower bias uncertainty than that obtained from an experiment with higher <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value and higher measurement uncertainty. Thus, it is important to include the measurement uncertainty in the definition of relevance. This brings value to the design of future experiments, often involving an optimization of sensors&#x2019; types and placements. Inclusion of measurement uncertainty would allow the analyst to compare the value of different experiments (and sensors selection) prior to the conduction of the experiment.</p>
<p>Another limitation of the similarity index is that it does not consider the impact of past experiments. As the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is calculated by normalizing the weighted inner product of two sensitivity vectors, with more experiments involved in the relevance evaluation process, the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value cannot be employed to capture a weighted relevance between two subspaces. To explain this, consider that the analyst has calculated the application bias using ideal conditions, i.e.,&#x20;with a highly relevant experiment and near zero measurement uncertainty. In this scenario, the inclusion of additional experiments, even if highly relevant, is unlikely to lead to further noticeable reduction in the bias uncertainty. Thus, two experiments with the same <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value should be assigned different relevance depending on which experiment is employed first. This provides a lot of value when designing new experiments by quantifying the maximum possible increase in confidence while accounting for past experiments. Addressing these two limitations will help analysts determine the minimum number of experiments required to meet a preset level of increased confidence as well as compare the value of planned experiments, providing a quantitative approach for their optimization.</p>
<p>In response to these limitations, this manuscript employs the concept of experimental relevance as opposed to similarity in order to distinguish between the possible added value of a new experiment, if any, and the value available from past experiments. This is possible by extending the definition of the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> similarity index<xref ref-type="fn" rid="fn4">
<sup>4</sup>
</xref> <italic>via</italic> a new analytical expression for experimental relevance, denoted by the ACCRUE index, designed to account for the experiment&#x2019;s measurement uncertainty and the prior confidence associated with past experiments. The symbol <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> is used to distinguish the ACCRUE index from the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>, where the <italic>j</italic> denotes the ability to jointly assess the relevance of an experiment with past experiments. The ACCRUE index is short for Accumulated Correlation Coefficient for Relevance of Uncertainties in Experimental validation.</p>
<p>The TSURFER code, representing the GLLS rendition under the ORNL&#x2019;s SCALE code suite, is employed to exemplify the application of the ACCRUE index <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>. Specifically, we develop three sorting methods for the available experiments based respectively on the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>, the ACCRUE index <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>, and pure random sampling. Two different sets of experiments are employed to compare the performance of the various sorting methods. The first set involves low-enriched uranium thermal compound systems with the accident-tolerant fuel (ATF) concept BWR assembly, and the second comprises highly enriched uranium fast metal systems. Finally, numerical experiments will be employed to verify the analytically-calculated values for&#x20;<italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>.</p>
<p>This manuscript is organized as follows. <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref> provides a background on sensitivity theory and the details of mathematical description of the GLLS nuclear data adjustment methodology. <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref> introduces ACCRUE algorithm and an extension of the non-intrusive stochastic verification with mathematical details. <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref> verifies the performance of the proposed algorithm by numerical experiments to compare the results made by one of the conventional integral similarity indices, <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>
<italic>&#xb8;</italic> and the ACCRUE index, <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>. Concluding remarks and further research are summarized in <xref ref-type="sec" rid="s5">Section&#x20;5</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Background and Relevance</title>
<p>This section presents a brief background on three key topics: 1) sensitivity methods employed for the calculation of first-order derivatives; 2) the GLLS adjustment theory, employed to calculate the application bias; and 3) the extant similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> definition. The material in this section may be found in the literature, however compiled here to help set the stage for the proposed ACCRUE&#x20;index.</p>
<sec id="s2-1">
<title>2.1 Sensitivity Theory</title>
<p>Sensitivity coefficients are the key ingredients for the GLLS methodology, as they are used to relate the response variations to the model parameter variations, with the latter assumed to represent the dominant sources of uncertainties. A sensitivity coefficient measures the first-order variation of a response that is caused by a change in one input model parameter. For the numerical experiments employed in this paper, we focus on the multiplication factor, <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub>
<italic>,</italic> i.e.,&#x20;critical eigenvalue, as the response of interest and the reaction-wise cross-sections by isotope and energy group as the model parameters.</p>
<p>While sensitivity coefficients can be readily evaluated using finite differencing, the adjoint-based perturbation theory methodology (<xref ref-type="bibr" rid="B19">Usachev, 1964</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B6">Gandini, 1967</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B17">Stacey, 1974</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B12">Oblow, 1976</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B5">Cacuci and Ionescu-Bujor, 2010</xref>) has been adopted as the most efficient way to calculate derivatives. This follows because adjoint-based sensitivity theory requires one adjoint solution per response, implying that one can calculate the first-order derivatives of the given response with respect to all cross-sections using a single adjoint model evaluation, whereas finite differencing requires an additional forward model evaluation for each cross-section. The general idea behind adjoint-based sensitivity analysis is summarized below for the evaluation of the first order derivatives of the critical eigenvalue.</p>
<p>The Boltzmann transport equation for an assembly containing fissionable material, referred to as the forward model, can be symbolically expressed as (Williams, Broadhead and Parks, 2001):<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>where</p>
<p>
<inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Multigroup form of the Boltzmann loss operator.</p>
<p>
<inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Multigroup form of the Boltzmann production operator.</p>
<p>
<inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> Multigroup angular flux. where <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m6">
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is a function&#x20;of</p>
<p>
<inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> position.</p>
<p>
<inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x3a9;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> neutron moving direction.</p>
<p>
<inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> energy&#x20;group.</p>
<p>The two operators <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are functions of the reference multi-group cross-section data which may be described by an <italic>n</italic>-dimensional vector, <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> whose <italic>n</italic> components are the reaction-wise cross-sections by energy-group and isotope<xref ref-type="fn" rid="fn5">
<sup>5</sup>
</xref>. Thus, the solution of this equation yielding the eigenvalue may be compactly written as follows:<disp-formula id="equ1">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the code-predicted eigenvalue<xref ref-type="fn" rid="fn6">
<sup>6</sup>
</xref>, i.e.,&#x20;<italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub>, of <italic>j</italic>th critical experiment model and <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a compact representation of the solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Eq. 1</xref> implying its dependence on <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m16">
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>. Analytically, the first-order derivatives of <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> with respect to each cross-section can be expressed in a relative sense&#x2014;referred to as the sensitivity coefficients&#x2014;using a first-order Taylor series expansion:<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>and aggregated in a vector (referred to as the sensitivity vector or profile) with the superscript &#x201c;<italic>T</italic>&#x201d; representing vector/matrix transpose:<disp-formula id="equ2">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e2">Eq. 2</xref> implies that a finite-difference-based sensitivity analysis would require <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> forward model executions, one with the reference cross-section values, and one additional execution per cross-section. For most practical neutronic problems, this is computationally infeasible because cross-sections often number in the 10<sup>4</sup> to 10<sup>5</sup>&#x20;range.</p>
<p>The adjoint formulation of sensitivity coefficients may be described by the following equation:<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2329;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2329;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x232A;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The brackets represent an inner product operation corresponding to an integration over entire phase-space (e.g., energy groups, direction of neutron travel, and space) using the forward solution obtained from <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Eq. 1</xref> and a new quantity, called the adjoint solution, obtained from:<disp-formula id="equ3">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the adjoint operators of the forward operators <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m24">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m25">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, evaluated at the reference cross-section values. The <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> term differentiates the operators <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m27">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m28">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> with respect to the <italic>i</italic>th cross-section, with the derivative taken around the reference cross-section values. Since the mathematical expressions for <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m29">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m30">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> are known, these changes can be analytically calculated. More importantly, they do not require re-execution of the forward or the adjoint model. The implication is that one can evaluate the derivatives with respect to all cross-sections using a single forward and a single adjoint model evaluation.</p>
<p>Several computer codes have embodied the adjoint methodology to calculate sensitivity coefficients (<xref ref-type="bibr" rid="B10">Lucius et&#x20;al., 1981</xref>; <xref ref-type="bibr" rid="B3">Becker et&#x20;al., 1982</xref>; Gerald; <xref ref-type="bibr" rid="B15">Rimpault et&#x20;al., 2002</xref>). Of interest to us is the SCALE TSUNAMI methodology (<xref ref-type="bibr" rid="B14">Rearden and Jessee, 2016</xref>) which is used as a basis for the evaluation of the sensitivity coefficients for the GLLS-based TSURFER code, discussed in the next section.</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<title>2.2 GLLS Adjustment Methodology</title>
<p>As discussed earlier, the main goal of GLLS is to consolidate knowledge from computations and experiments. This is illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure&#x20;1</xref> using two representative PDFs describing the best available knowledge about the <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> from the experiments (shown in red) and model predictions (blue). The spread of each PDF is taken as a measure of confidence. The confidence in the model predictions is determined by the propagated prior uncertainties, and the experiment&#x2019;s confidence is tied to its measurement uncertainties. The GLLS methodology represents a disciplined mathematical approach to consolidate these two PDFs into one (yellow) that provides higher confidence for the calculated response as compared to the prior confidence from model predictions.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>k<sub>eff</sub> consolidated confidence from experiment and prior calculations.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g001.tif"/>
</fig>
<p>To achieve that, GLLS assumes that the uncertainties originate from the cross-sections. Therefore, it attempts to identify the optimal cross-section adjustments which minimize the discrepancies between measured and predicted responses. Based on the optimal adjustments, one can calculate the corresponding change in the application&#x2019;s response, with the application representing the conditions for which no experimental values exist. The change in the code-calculated application response, i.e.,&#x20;from its prior value, is denoted by the application&#x20;bias.</p>
<p>Considering that the analyst is interested in calculating the bias for the <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> value for a given application, and there exist <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m31">
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> available experiments, the corresponding prior values may be aggregated in a vector <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> such that:<disp-formula id="equ4">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where the last component is the prior value for the application <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub>. The corresponding measurements for the first <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m34">
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> values are designated by another vector <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. In this formulation, the last element of <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m36">
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is set to the prior value of <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub>, assumed to have no corresponding experimental&#x20;value.</p>
<p>The prior cross-section uncertainties are described by a multi-variable Gaussian PDF with a vector of means representing the reference multi-group cross-sections and a covariance matrix given by:<disp-formula id="equ5">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22f1;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>The adjusted cross-sections are calculated as the minimizer of the following minimization problem subject to the constraint <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>:<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2217;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>argmin</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the covariance matrix for the measured <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub>. The constraint implies that the adjusted cross-sections <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> will update the best-estimated values (the components of <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) for all <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m43">
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> experiments as well as the application. The last element of the vector <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is taken to represent the best-estimate for the application <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> value, and the last component of <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is referred to as the application bias. Note that <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the initial discrepancy between the prior code-calculated and measured <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values for the <italic>j</italic>th experiment, and <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the discrepancy after the cross-sections are adjusted.</p>
<p>The objective function in <xref ref-type="disp-formula" rid="e4">Eq. 4</xref> may be re-written in terms of the calculated and adjusted <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values as:<disp-formula id="equ6">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m50">
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> -degrees of freedom chi-square value describing the discrepancies between the prior and adjusted <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values. The <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix denotes the prior covariance matrix for the calculated <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values given by:<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>and <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix aggregates the sensitivity profiles for all <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m54">
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> experiments and the application:<disp-formula id="equ7">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22f1;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22f1;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where (<italic>j</italic>, <italic>i</italic>) element represents the relative sensitivity coefficient of the <italic>j</italic>th experiment [or application, <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>th row] with respect to the <italic>i</italic>th multi-group cross-section.</p>
<p>Assuming that the linearization of the constraint <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is sufficiently accurate within the limitations of first-order sensitivity theory, the minimizer of the objective function in <xref ref-type="disp-formula" rid="e4">Eq. 4</xref> may be given by:<disp-formula id="equ8">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the discrepancy vector, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>The posterior (i.e.,&#x20;post the consolidation of experimental and prior values) covariance matrix for the <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values is given by:<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x2032;</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x2032;</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The diagonal elements of this matrix describe the confidence one has in the posterior <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values. The <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>th diagonal element of the <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix (<inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) measures the prior confidence one has in the calculated application <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> value. If the experiments are relevant to the application, the posterior confidence, (<inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) should provide higher confidence, i.e.,&#x20;<inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2-3">
<title>2.3 Similarity Index, <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>
</title>
<p>The definition of the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> naturally appears in the GLLS formulation of the prior covariance matrix. Specifically, one can expand <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Eq. 5</xref> as follows:<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22f1;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The diagonal entries of this matrix represent the uncertainty (in the units of variance) of the prior <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values and the off-diagonal entries are the correlations between these uncertainties. Ideally, one would want to maximize the correlations between the application and all experiments, described by the last row or last column of the matrix. A standardized form of this matrix may be obtained by multiplying it from both sides by the inverse of the square root of its diagonal elements to produce the matrix <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>:<disp-formula id="equ9">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22f1;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>In this representation, the value of any off-diagonal terms is standardized between <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.0 and <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m72">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>.0 which is equivalent to the definition of the standard correlation coefficient between two random variables. Appearing naturally in the GLLS formulation, these off-diagonal terms have been adopted as to measure experimental relevance. Specifically, the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> between the application and the <italic>j</italic>th experiment is given by:<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>This equation may be used to pre-calculate the similarities of all available experiments with respect to the given application. To achieve that one needs to calculate the corresponding sensitivity profiles for the experiments and the application which are readily calculated using the adjoint sensitivity theory presented in <xref ref-type="sec" rid="s2-1">Section 2.1</xref>. In our work, the SCALE TSUNAMI code is employed to calculate the sensitivity profiles as well as the similarity indices.</p>
<p>Next, it is instructive to give a geometric interpretation of the similarity index. To do that, rewrite the expressions in <xref ref-type="disp-formula" rid="e8">Eq. 8</xref> using the Cholesky decomposition of <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as:<disp-formula id="equ10">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x393;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x393;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x393;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where the inner-product of any of two columns of <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m77">
<mml:mi mathvariant="bold">&#x393;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> gives:<disp-formula id="equ11">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Performing this transformation for both the numerator and denominator in <xref ref-type="disp-formula" rid="e8">Eq. 8</xref>, the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index reduces to:<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>As illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure&#x20;2</xref>, this expression is interpreted as cosine angle between two vectors, one related to the application and the other to an experiment.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Geometrical interpretation for the similarity index, c<sub>k</sub>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g002.tif"/>
</fig>
<p>Further, it has been shown in earlier research (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Huang et&#x20;al., 2020</xref>) that one can calculate <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> using randomized forward model evaluations taking advantage of the equivalence between the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> definition and the standard correlation coefficient. This requires sampling of the cross-sections within their prior uncertainties a few hundred times to obtain sufficiently approximate estimates of the similarity index, as shown below. As demonstrated in earlier work using the Sampler code under the SCALE environment (<xref ref-type="bibr" rid="B20">Wieselquist, 2016</xref>), this forward-based approach provides two advantages; first, it allows one to calculate similarity indices when the adjoint solver is not available; and second, it provides a way to verify the results of adjoint-based calculations.</p>
<p>It has been shown in earlier work that these two vectors may be interpreted as the directional sensitivity profiles with respect to the dominant eigen directions of the prior covariance matrix. To illustrate the mechanics of the forward-based approach for calculating the similarity index, first consider re-writing the cross-section covariance matrix decomposed by Cholesky methodology as follows:<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39b;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> a unitary matrix; <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39b;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a diagonal matrix whose elements are square root of the singular values of <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>If <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a Gaussian variable, one can generate <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m86">
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> random samples for the cross-sections which respect their covariance structure, such that:<disp-formula id="equ12">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39b;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>By the law of large numbers, one can show that as <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m88">
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> increases (<xref ref-type="bibr" rid="B18">Stark and Woods, 2012</xref>)<disp-formula id="equ13">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>This limit is readily reached with a few hundred samples. Verification with numerical experiments is provided in the following section.</p>
<p>Then, <xref ref-type="disp-formula" rid="e10">Eq. 10</xref> can be re-written by the cross-section samples, such as:<disp-formula id="equ14">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39b;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39b;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>With the linearity assumption valid, e.g., <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, samples for the code-calculated responses also can be calculated by the sandwich rule in <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Eq. 5</xref>, and thus the covariance matrix for calculated responses can be re-written as:<disp-formula id="equ15">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">&#x39b;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> transforms the sensitivity matrix <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">S</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">k&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> using the Chelosky factor of <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Thus, the construction of the <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix effectively reduces to the following three steps; first, it transforms the original variables into a set that are uncorrelated; second, it calculates the sensitivities along the directions of the transformed variables (referred to as directional sensitivity in the calculus literature); and third, it weighs each directional sensitivity by its corresponding prior uncertainty.</p>
<p>The deviation vector of <italic>j</italic>th experiment (or application denoted by subscript <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) code-calculated samples from its reference value can be written as:<disp-formula id="equ16">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Each term in <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> may be considered as a sample resulting from executing the forward model with a random cross-section perturbation. Thus, <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a vector of <inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m101">
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> sampled perturbations of the <italic>j</italic>th response. Graphically, these perturbation vectors can be displayed via a scatter plot. For example, <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure&#x20;3</xref> shows a representative scatter plot of the perturbation vectors for the <italic>j</italic>th experiment and the application.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Representative scatter plot of two perturbation vectors.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g003.tif"/>
</fig>
<p>Their similarity index thus reduces to the standard correlation coefficient between the two vectors <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> similarly to <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">Eq. 9</xref> such that:<disp-formula id="equ17">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>With a large number of samples, the inner-products of any two sample vectors reduce to the elements of the <inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix, such that:<disp-formula id="equ18">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Thus,<disp-formula id="equ19">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>In this manuscript, the ACCRUE index will be calculated using both the analytical definition, presented in <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, as well as the noted forward-based approach for verification.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 ACCRUE Index and Verification Algorithm</title>
<p>This section details the theoretical derivation of the ACCRUE index <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>, discusses its relationship to the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index, and shows how it can be calculated both analytically using the adjoint approach and statistically using the forward approach. The <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index is designed to address two limitations of the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index, first the impact of measurement uncertainty on the relevance of a given experiment, and second, the diminished value of an experiment resulting from its similarity with previously consolidated experiments. With regard to the first limitation, the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index bases the similarity on the code-calculated values only. In practice however, an experiment with a high <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index could prove less valuable to estimating the application bias if its measurements have high uncertainties. The second limitation calls for an approach to identify experimental redundancy. The high level premise of any inference procedure is that additional measurements will result in more confidence in the calculated application bias. In practice however, the confidence gleaned from multiple highly relevant experiments could be equally obtained from a smaller number of experiments if high level of redundancy exists between the experiments, a common phenomenon observed in many fields, often referred to as the law of diminished return. The <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index does not capture this effect because it is based on a single experiment.</p>
<sec id="s3-1">
<title>3.1 Impact of Measurement Uncertainty</title>
<p>Different from the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index which relies on the <inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index leverages the <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix which appears in the GLLS procedure to weigh the prior values and the experimental measurements. This matrix can be shown to be the covariance matrix for the discrepancies between the calculated and measured values, whereas the <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix is the covariance matrix for the calculated values&#x20;only.</p>
<p>The discrepancies can be aggregated in a vector such that:<disp-formula id="equ20">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where the last element, <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, of the discrepancy vector remains the same as <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m113">
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, since measurement uncertainty for the application is not applicable.</p>
<p>Then the covariance matrix for the discrepancy vector, <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m114">
<mml:mi>d</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, is:<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22f1;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> describes the possible correlations between the experimental measurements. The elements of the last column or the last row of the <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the same as those of the <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix since no measurement is applicable for the application. If the experiments are independent, then the <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix reduces to a diagonal matrix.</p>
<p>Similarly to before, consider the expressions in <xref ref-type="disp-formula" rid="e11">Eq. 11</xref> using the Cholesky decomposition of <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as:<disp-formula id="equ21">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, where the inner-product of any of two columns of <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m124">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> gives:<disp-formula id="equ22">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Geometrically, the ACCRUE index <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> with a single experiment thus is defined as the cosine angle defined by two vectors of <inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m126">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula>, specifically one related to the application and the other to an experiment as:<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F4">Figure&#x20;4</xref> graphically shows how the measurement uncertainty impacts on the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value with a single experiment (the <italic>j</italic>th experiment denoted by subscript &#x201c;<italic>j</italic>&#x201d;) as compared to the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value. Due to the measurement uncertainty, the cosine angles estimated by <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> respectively change from <inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> to <inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. If the associate measurement uncertainty of the given experiment is zero, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value reduces to the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value. In any other cases where the measurement uncertainty of the given experiment is not zero, the cosine angle given by <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> is always smaller than that by <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> as illustrated, e.g., <inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. This can be readily proved by comparing the analytical expressions for each <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">Eqs. 9</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">12</xref>, respectively.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>Impact of measurement uncertainty inclusion.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g004.tif"/>
</fig>
<p>With regard to the matrix notations of both equations, <inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the same respectively since measurement is not applicable for the application, while <inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is always greater than <inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> since <inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. As a result, the cosine angle is reduced proportional to <inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">kk</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> with experimental measurement uncertainty present.</p>
<p>As discussed in <xref ref-type="sec" rid="s2-3">Section 2.3</xref>, the covariance matrix, <inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, can be written as:<disp-formula id="equ23">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>lim</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> a low triangular matrix.</p>
<p>Then the measurement sample vector for <italic>j</italic>th experiment, <inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, is defined as:<disp-formula id="equ24">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ee;</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Thus, the discrepancy sample vector for <italic>j</italic>th experiment, <inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x211d;</mml:mi>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, is:<disp-formula id="equ25">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a scalar quantity representing a ratio of experimental to calculated response values of <italic>j</italic>th experiment<disp-formula id="equ26">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>Thus,<disp-formula id="equ27">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>lim</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mtext>T</mml:mtext>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msubsup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#x394;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s3-2">
<title>3.2 Impact of Multiple Experiments</title>
<p>The ACCRUE index may be viewed as the similarity between a group of experiments and the application of interest when the experimental uncertainties are excluded from the analysis. Its true value however is in assessing the relevance of a new experiment by taking into account both the experiment&#x2019;s measurement uncertainty and the value gleaned from past experiments. In this section, the detailed analytical derivation for <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value with multiple experiments is provided with the <inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m150">
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> vectors. However, if analysts are not interested in including the impact of measurement uncertainties, they can work directly with the <inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m151">
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> vectors instead of <inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m152">
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> vectors.</p>
<p>Analytically, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index for the first <inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m153">
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> experiments is given using the elements of the <inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">dd</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix in <xref ref-type="disp-formula" rid="e11">Eq. 11</xref> by:<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>where the <inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m156">
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> terms are defined by the following recurring relation:<disp-formula id="equ28">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ29">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>These terms can be evaluated analytically given access to the sensitivity coefficients, the prior cross-section covariance matrix, and the measurement uncertainties. By way of an example, consider the simple case with <inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, i.e.,&#x20;a single experiment, where the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> reduces to:<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>This expression equivalent to the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index assuming zero measurement uncertainty, i.e.,&#x20;<inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The implication is the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> will always have a lower value than the corresponding <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value for any realistic non-zero experimental uncertainties. With <inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and assuming the measurement uncertainties are uncorrelated, i.e.,&#x20;<inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">mm</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value becomes:<disp-formula id="equ30">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ31">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e15">Eq. 15</xref> shows that the relevance of two experiments may be expressed as the sum of two terms, one very similar to the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index representing the relevance of the first experiment, and the other subtracting away the impact of the first experiment. To help interpret the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index for <inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m167">
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> experiments, we resort to the geometrical and statistical interpretations provided earlier in <xref ref-type="sec" rid="s3-1">Section&#x20;3.1</xref>.</p>
<p>Consider the case with two experiments (denoted by the subscripts &#x201c;1&#x201d; and &#x201c;2&#x201d;, respectively) as illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure&#x20;5</xref>, where <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> calculates the angle between the <inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> vector (representing the application) and the subspace formed by <inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (representing the two experiments). As long as the second experiment provides additional information which is not duplicated by the first experiment, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is expected to increase as compared to the value obtained with a single experiment, i.e.,&#x20;<inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3e;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> or <inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3c;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c6;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> as shown in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figure&#x20;5</xref>. In the case that the second experiment carries no additional information, e.g., the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value remains the same. The implication is that the second experiments provides no value to the GLLS inference procedure, and hence can be excluded.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>Geometrical interpretation of j<sub>k</sub> value with two experiments.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g005.tif"/>
</fig>
<p>The cosine angle between any two subspaces can be calculated by orthogonal projection techniques, e.g., QR decomposition or Singular Value Decomposition (SVD). For example, consider the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value of the first <inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m173">
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> experiments and the application, the corresponding <inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m174">
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> vectors can be aggregated as:<disp-formula id="equ32">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>[</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mo>]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Then, the associated <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> expression can be written as:<disp-formula id="equ33">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>cos</mml:mi>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b8;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mo>&#x22ef;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is <italic>j</italic>th <inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m178">
<mml:mi>q</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> vector of the <inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">Q</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> matrix from QR decomposition and <inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m180">
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is a normalized <inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> vector for the application such as <inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>For example, consider the case where <inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> contains only <inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> vector corresponding to the first experiment, i.e.,&#x20;<inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, then the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is calculated as:<disp-formula id="equ34">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a normalized directional vector of <inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>:<disp-formula id="equ35">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Thus, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is<disp-formula id="equ36">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>which is equivalent to <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">Eq.&#x20;14</xref>
</p>
<p>If <inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> contains two <inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m192">
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> vectors (<inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m194">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) corresponding to the first two experiments, then the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is calculated as:<disp-formula id="equ37">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mi>v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m196">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is defined by Gram-Schmidt process such as:<disp-formula id="equ38">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>Thus, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value is:<disp-formula id="equ39">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ40">
<mml:math id="m199">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">&#x3b1;&#x3b1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>which is equivalent to <xref ref-type="disp-formula" rid="e15">Eq.&#x20;15</xref>
</p>
<p>Consequently, the general expression for <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value can be written as:<disp-formula id="equ41">
<mml:math id="m200">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>where<disp-formula id="equ42">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
<disp-formula id="equ43">
<mml:math id="m202">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>2,3</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#x2026;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>which evaluates the same scalar quantity as that calculated by the matrix element notations in earlier this section.</p>
</sec>
<sec id="s3-3">
<title>3.3 Overall Process</title>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F6">Figure&#x20;6</xref> shows the overall process for evaluating the similarity or relevance of an experiment to a given application. The similarity accounts for the correlation between two responses, e.g., one from&#x20;the application and the other from the experiment, as calculated by a computer code. The ACCRUE index extends the concept of&#x20;similarity to quantify the relevance, as measured by&#x20;the added&#x20;value of the experiment, taking into account both the experiment&#x2019;s measurement uncertainties as well as past experiments. As shown in this figure, the first step is to check if an adjoint solver is available which allows one to employ sensitivity coefficients. If no experimental measurement uncertainty is available and only a single experiment is available, the ACCRUE index <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> reduces to the similarity index <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>. If the experimental uncertainty is available, <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">Eq. 12</xref> is employed to evaluate the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index. If additional experiments are available, then the most general expression for <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> is employed per <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">Eq.&#x20;13</xref>.</p>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>Approach for evaluating experimental relevance.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g006.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Numerical Experiments</title>
<p>Numerical experiments have been conducted with two different case studies. The first case study assumes that the applications have low <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values for all available experiments which are in the order of 0.7, referred to as the low relevance applications, and the second case study considers applications with high <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values that are greater than 0.9. An application with low relevant experiments represents a realistic scenario expected with first-of-a-kind designs, i.e.,&#x20;advanced reactor designs and new fuel concepts, with no prior or rare strongly relevant experiments. It also highlights the expected high cost of new experiments, and the need to employ modeling and simulation to design a minimal number of targeted validation experiments. When the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values are low for the given application, it is important to figure out a way to prioritize the selection of past available experiments, as well as judge the value of new/planned experiments. We compare the performance of the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> indices for both the high relevance and low relevance applications for a range of assumed values for the experimental uncertainties. This is also important when designing new experiments, as it provides quantitative value for different types of instrumentations with varying levels of measurement uncertainties.</p>
<p>The low relevance case study employs 17 critical benchmark experiments from the low enriched uranium thermal compound systems (LCT-008-001&#x2014;LCT-008-017) in the ICSBEP handbook (<xref ref-type="bibr" rid="B11">NEA, 2011</xref>) as experiments and the accident-tolerant fuel (ATF) concept BWR assembly as an application. The selected LCT benchmark experiment set (LCT-008) cases are critical lattices with UO<sub>2</sub> fuel rods of 2.9% enrichment and perturbing rods in borated water in common, but have different boron concentrations and various rods arrangements. Their similarity indices, <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>, to the BWR ATF model are all around 0.7 as reported by TSUNAMI-IP. The BWR ATF model is a <inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m203">
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> GE14 dominant lattice with UO<sub>2</sub> fuel and FeCrAl cladding. This model comprises 92 UO<sub>2</sub> fuel pins, 78 out of which are fuel with various enrichments from 2 to 4% and the remaining are 14 rods with gadolinium, surrounded by water coolant in a channel box structure (<xref ref-type="bibr" rid="B9">Jessee, 2020</xref>). The layouts of a representative LCT benchmark experiment (LCT-008-001) and the application model are shown in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure&#x20;7</xref>. The high relevance case study employs 42 critical experiments from highly enriched uranium fast metal systems (HMF set, short for HEU-MET-FAST) in ICSBEP handbook. In this study, application models are selected among these benchmark experiments and similarity indices are in the 0.9 range (<xref ref-type="bibr" rid="B11">NEA, 2011</xref>). All the critical benchmarks employ highly enriched uranium fuel with a variety of design configurations and different enrichments. <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure&#x20;8</xref> shows two representative benchmark experiments one of which is used as an experiment (HMF-020-001, Polyethylene-reflected spherical assembly of <sup>235</sup>U) and the other as an application (HMF-019-001, Graphite-reflected spherical assembly of <sup>235</sup>U).</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>Low-relevant case layouts of the representative models. <bold>(A)</bold> Experiment model: LCT-008-001&#x20;<bold>(B)</bold> Application model: ATF assembly.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g007.tif"/>
</fig>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>High-relevant case layouts of the representative models. <bold>(A)</bold> Experiment model: HMF-020-001&#x20;<bold>(B)</bold> Application model: HMF-019-001.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g008.tif"/>
</fig>
<p>To identify the possible impact of initial discrepancies, i.e.,&#x20;differences between calculated and measured responses, on the GLLS-estimated biases, three critical experiments having different biases (high, intermediate, and low) are selected as applications and the remaining experiments are used as validation experiments. The high bias application is selected to have an initial <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> discrepancy in the order of 1,000&#xa0;pcm, while the intermediate in the order of 300&#x2013;500&#xa0;pcm, and the low 200&#xa0;pcm.</p>
<sec id="s4-1">
<title>4.1 Comparison of <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> <italic>vs. c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-Sorting</title>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F9">Figure&#x20;9</xref> shows representative results for the high relevance case study for three different applications with high, intermediate, and low biases. The <italic>x</italic>-axis explores the change in the GLLS-estimated biases when adding one experiment at a time, wherein the experiments are ordered according to their <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values (top graphs), and <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values (bottom graphs). The <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting is straightforward as each experiment is employed once in conjunction with the given application. Markedly different, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value depends on the number and order of experiments included, hence each sorting is expected to give rise to different profiles for <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and the associated bias and bias uncertainty. The goal is thus to identify the order that allows the analyst to reach a certain level of confidence in the calculated bias with minimal number of experiments. In the current study, the search for this optimal order is initiated with the experiment having the highest <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value, with the second experiment selected to maximize the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value among all remaining experiments, and so on. In practice, one may start with any experiment, and adds experiments as they become available, or may employ the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value to quantify the value of new/planned experiments. For each added experiment, the GLLS bias and bias uncertainty are calculated to help compare the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting. The goal is to achieve a stable prediction of the bias with minimal uncertainty.</p>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>Bias and uncertainty estimation for high relevance&#x20;case.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g009.tif"/>
</fig>
<p>These results show that the bias stabilizes quicker with the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> sorting. More important, the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting could show sudden changes after a period of stable behavior. For all considered applications using the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting, the biases continue to experience sudden or gradual changes following a period of stable behavior. For example, for the low bias application, the estimated bias exhibits an upward trend after the 20th experiment. The implication is that the additional experiments continue to provide value to the GLLS procedure despite their lower relevance. With the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting, a more explainable trend is achieved whereby the bias trend shows stable behavior after the 20th experiment.</p>
<p>Regarding the bias uncertainties, shown in <xref ref-type="fig" rid="F9">Figure&#x20;9</xref> as error bars, they are plotted in <xref ref-type="fig" rid="F10">Figures 10</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F11">11</xref> as a function of the number of experiments using both the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting for, respectively, one application with high relevance experiments and one application with low relevance experiments. The results highlight a key limitation of the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting, that is the addition of low relevance experiments could change the trend of both the bias and the bias uncertainty. The <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting however does not suffer from this limitation, implying that one can select the minimal number of experiments required to reach a certain pre-determined level of confidence for the calculated bias. Comparison of the uncertainty values in both figures indicate that the impact is much less pronounced when highly relevant experiments are available. This highlights the value of the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting when limited number of experiments are available, as is the case with first-of-a-kind designs.</p>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>Bias uncertainty reduction for a low relevance application.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g010.tif"/>
</fig>
<fig id="F11" position="float">
<label>FIGURE 11</label>
<caption>
<p>Bias uncertainty reduction for a high relevance application.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g011.tif"/>
</fig>
<p>These results are compared in <xref ref-type="fig" rid="F12">Figure&#x20;12</xref> with randomized orders (shown as multi-color solid lines) for one of the low relevance applications at different levels of measurement uncertainty, specifically 10&#xa0;pcm (representing a highly accurate measurement), 100&#xa0;pcm (a realistic measurement), and 500&#xa0;pcm (a low confidence measurement) for the measured <italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> values. The results show that pure random sampling could be superior to <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting, with the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> sorting still exhibiting the best behavior in terms of reducing the bias uncertainty with minimal number of experiments. When the measurement uncertainty is too high, the ordering of the experiments is no longer important. This is a key observation highlighting the value of ordering experiments as experimentalists continue to improve their measurements in support of model validation.</p>
<fig id="F12" position="float">
<label>FIGURE 12</label>
<caption>
<p>Bias uncertainty reduction with random orders.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g012.tif"/>
</fig>
<p>To help understand the changes in the bias and bias uncertainty associated with the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting, the left plot in <xref ref-type="fig" rid="F13">Figure&#x20;13</xref> orders the experiments according to their <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values, and the middle plot calculates the corresponding <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values using the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub>-sorting. Notice that although the first few experiments, i.e.,&#x20;&#x23;15, &#x23;13, &#x23;12, &#x2026;, to &#x23;4 have higher relevance than later experiments, they do not change the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value, and hence the bias and bias uncertainty as shown in the earlier figures. The <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values start to show larger increase when additional lower relevance experiments are added, explaining the sudden or gradual change in the bias and its uncertainty. However, when the experiments are ordered according to their <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> values, as shown in the right plot, a smoother <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> profile is obtained which is consistent with the bias and bias uncertainty profiles obtained using the GLLS procedure. The implication is that one can employ the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> profile to develop insight into the amount of experimental effort necessary to reach a target confidence in the calculated bias, even before the actual measurements are recorded. This follows because <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> only requires access to the prior uncertainties and the expected measurement uncertainty, not the actual measured&#x20;bias.</p>
<fig id="F13" position="float">
<label>FIGURE 13</label>
<caption>
<p>Comparison of the c<sub>k</sub> and j<sub>k</sub> profiles.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g013.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s4-2">
<title>4.2 Stochastic Non-Intrusive Verification</title>
<p>As mentioned earlier, the analytical expressions for the similarity or relevance metrics such as <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> and <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> require access to derivatives which may not be readily available. To address this challenge, earlier work has developed an alternative to the estimation of <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value using a non-intrusive forward-based stochastic method (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Huang et&#x20;al., 2020</xref>). In this section, we present numerical results comparing the results of the analytically-calculated <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value to that estimated by the noted stochastic method. This will serve two purposes: the first is to provide a simple approach for the calculation of the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value when derivatives are unavailable, and the second to help verify the calculated <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value using the stochastic method by comparing it to the analytically-calculated value. To achieve that, two benchmark experiments (HMF-005-001 and 005-002) are selected to calculate the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value. Their calculated response uncertainties are 1,492&#xa0;pcm and 1721&#xa0;pcm respectively, and measurement uncertainties are 360&#xa0;pcm. A total of 1,000 samples are generated to examine the convergence of forward-based <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value, whose corresponding analytical value is 0.9445 as given by <xref ref-type="disp-formula" rid="e15">Eq. 15</xref>, shown in <xref ref-type="fig" rid="F14">Figure&#x20;14</xref> as a horizontal line. The results indicate that the forward-based approach produces acceptable approximation of the analytical value using few hundred simulations, which is consistent with the results reported previously for the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> value (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Huang et&#x20;al., 2020</xref>).</p>
<fig id="F14" position="float">
<label>FIGURE 14</label>
<caption>
<p>Non-intrusive stochastic estimation of j<sub>k</sub>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-09-773255-g014.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Conclusion and Further Research</title>
<p>This manuscript has introduced an extension of the basic similarity metric, denoted by the ACCRUE metric and mathematically symbolized by the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> index to distinguish it from the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> similarity metric. The ACCRUE metric takes into account the impact of multiple experiments and the associated experimental uncertainties, both currently missing from the extant similarity definition. The results show that the ACCRUE metric is capable of finding the optimal sorting of the experiments, the one that leads to the most stable variation in the GLLS calculated bias and bias uncertainty. When the experiments available are highly relevant and numerous, the performance of the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> metric approaches that of the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> metric. However, when highly-relevant experiments are scarce and when experimental uncertainties are low, the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> metric is capable of identifying the minimal number of experiments required to reach a certain confidence for the calculated bias, whereas the <italic>c</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> metric may be outperformed by random sorting of the experiments. The results of this work are expected to be valuable to the validation of computer models for first-of-a-kind designs where little or rare experimental data exist. Another important value for the <italic>j</italic>
<sub>
<italic>k</italic>
</sub> metric is that it can be calculated using forward samples of the model responses, thereby precluding the need for derivatives, which allows one to extend the concept to non-<italic>k</italic>
<sub>
<italic>eff</italic>
</sub> responses. This will allow one to extend its definition to models exhibiting nonlinear behavior often resulting from multi-physics coupling, e.g., different geometry, compositions, and types of reactor. This will pave the way to the development of relevance metrics that goes beyond the first-order variations currently captured by the extant similarity analysis.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s6">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusion of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<title>Author Contributions</title>
<p>JS: Writing the original draft, methodology, investigation, visualization. HA-K: Conceptualization, methodology, writing/editing, supervision. AE: Supervision, review/editing.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<title>Funding</title>
<p>This work was supported in part by an Idaho National Laboratory project (Grant no. 74000576).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s9">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x2019;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ack>
<p>The authors would like to acknowledge Dr. Ugur Mertyurek of Oak Ridge National Laboratory for providing the models used in this&#x20;study.</p>
</ack>
<fn-group>
<fn id="fn1">
<label>1</label>
<p>In theory the GLLS can incorporate any experimental data regardless of their relevance to the application conditions. In practice however, one limits the analysis to the most relevant experiments for various practical considerations. For example, inclusion of many weakly-relevant experiments may adversely impact the <italic>&#x3c7;</italic>
<sup>2</sup> value making it difficult to interpret the GLLS results.</p>
</fn>
<fn id="fn2">
<label>2</label>
<p>Other empirical forms for the similarity index have been proposed, but are not covered here. (<xref ref-type="bibr" rid="B4">Broadhead et&#x20;al., 2004</xref>). Examples include the use of the absolute difference in the sensitivity coefficients, <italic>D</italic>, and the inner products of two sensitivity profiles, <italic>E</italic>,&#x20;etc.</p>
</fn>
<fn id="fn3">
<label>3</label>
<p>In this hypothetical scenario, the minimum uncertainty would be controlled by the measurement uncertainty and other administrative uncertainties that are typically added for unaccounted sources of uncertainties.</p>
</fn>
<fn id="fn4">
<label>4</label>
<p>The development here will be limited to the GLLS methodology; it is thus implicitly assumed that the GLLS assumptions are satisfied, i.e.,&#x20;Gaussianity of the cross-section prior uncertainty and linearity of the response variation with cross-section perturbations.</p>
</fn>
<fn id="fn5">
<label>5</label>
<p>Other dependencies for the two operators, such as geometry, composition, etc., are suppressed in the current discussion, since GLLS focuses only on the epistemic uncertainties associated with nuclear cross-sections.</p>
</fn>
<fn id="fn6">
<label>6</label>
<p>The subscript <italic>j</italic> (denoting the <italic>j</italic>th experiment) will be suppressed for other quantities in <xref ref-type="disp-formula" rid="e2">Eqs. 2</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e3">3</xref> to reduce notational clutter, and because they do not contribute to the discussion.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abdel-Khalik</surname>
<given-names>H. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bang</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>C.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Overview of Hybrid Subspace Methods for Uncertainty Quantification, Sensitivity Analysis</article-title>. <source>Ann. Nucl. Energ.</source> <volume>52</volume>, <fpage>28</fpage>&#x2013;<lpage>46</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.anucene.2012.07.020</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Avramova</surname>
<given-names>M. N.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ivanov</surname>
<given-names>K. N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Verification, Validation and Uncertainty Quantification in Multi-Physics Modeling for Nuclear Reactor Design and Safety Analysis</article-title>. <source>Prog. Nucl. Energ.</source> <volume>52</volume>, <fpage>601</fpage>&#x2013;<lpage>614</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.pnucene.2010.03.009</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Becker</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Henley</surname>
<given-names>E. J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Oshima</surname>
<given-names>K.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1982</year>). <source>Advances in Nuclear Science and Technology</source>. </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Broadhead</surname>
<given-names>B. L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rearden</surname>
<given-names>B. T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hopper</surname>
<given-names>C. M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wagschal</surname>
<given-names>J.&#x20;J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Parks</surname>
<given-names>C. V.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2004</year>). <article-title>Sensitivity- and Uncertainty-Based Criticality Safety Validation Techniques</article-title>. <source>Nucl. Sci. Eng.</source> <volume>146</volume>, <fpage>340</fpage>&#x2013;<lpage>366</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13182/NSE03-2</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Cacuci</surname>
<given-names>D. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ionescu-Bujor</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Best-Estimate Model Calibration and Prediction through Experimental Data Assimilation-I: Mathematical Framework</article-title>. <source>Nucl. Sci. Eng.</source> <volume>165</volume>, <fpage>18</fpage>&#x2013;<lpage>44</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13182/NSE09-37B</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gandini</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1967</year>). <article-title>A Generalized Perturbation Method for Bi-linear Functionals of the Real and Adjoint Neutron Fluxes</article-title>. <source>J.&#x20;Nucl. Energ.</source> <volume>21</volume>, <fpage>755</fpage>&#x2013;<lpage>765</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0022-3107(67)90086-X</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Glaeser</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>20082008</year>). <article-title>GRS Method for Uncertainty and Sensitivity Evaluation of Code Results and Applications</article-title>. <source>Sci. Tech. Nucl. Installations</source> <volume>2008</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>7</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2008/798901</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Huang</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mertyurek</surname>
<given-names>U.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abdel-Khalik</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Verification of the Sensitivity and Uncertainty-Based Criticality Safety Validation Techniques: ORNL&#x27;s SCALE Case Study</article-title>. <source>Nucl. Eng. Des.</source> <volume>361</volume>, <fpage>110571</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nucengdes.2020.110571</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Jessee</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2020</year>). <source>SCALE Lattice Physics Code Assessments of Accident-Tolerant Fuel</source>. </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lucius</surname>
<given-names>J.&#x20;L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Weisbin</surname>
<given-names>C. R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Marable</surname>
<given-names>J.&#x20;H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Drischler</surname>
<given-names>J.&#x20;D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wright</surname>
<given-names>R. Q.</given-names>
</name>
<name>
<surname>White</surname>
<given-names>J.&#x20;E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1981</year>). <source>Users Manual for the FORSS Sensitivity and Uncertainty Analysis Code System</source>. <publisher-loc>Oak Ridge, TN</publisher-loc>. <pub-id pub-id-type="doi">10.2172/6735933</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="book">
<collab>NEA</collab> (<year>2011</year>). <source>International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments 2015</source>. </citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Oblow</surname>
<given-names>E. M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1976</year>). <article-title>Sensitivity Theory from a Differential Viewpoint</article-title>. <source>Nucl. Sci. Eng.</source> <volume>59</volume>, <fpage>187</fpage>&#x2013;<lpage>189</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13182/nse76-a15688</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Palmiotti</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Salvatores</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>20122012</year>). <article-title>Developments in Sensitivity Methodologies and the Validation of Reactor Physics Calculations</article-title>. <source>Sci. Tech. Nucl. Installations</source> <volume>2012</volume>, <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>14</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2012/529623</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rearden</surname>
<given-names>B. T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jessee</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2016</year>). <source>TSUNAMI Utility Modules</source>. <comment>Ornl/Tm-2005/39</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Rimpault</surname>
<given-names>G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Plisson</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tommasi</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jacqmin</surname>
<given-names>R.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Rieunier</surname>
<given-names>J-M.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Verrier</surname>
<given-names>D.</given-names>
</name>
<etal/>
</person-group> (<year>2002</year>). <source>The ERANOS Code and Data System for Fast Reactor Neutronic Analysis</source>. </citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Salvatores</surname>
<given-names>M.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1973</year>). <article-title>Adjustment of Multigroup Neutron Cross Sections by a Correlation Method</article-title>. <source>Nucl. Sci. Eng.</source> <volume>50</volume>, <fpage>345</fpage>&#x2013;<lpage>353</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.13182/nse73-a26569</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Stacey</surname>
<given-names>W. B.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1974</year>). <source>Variational Methods in Nuclear Reactor Physics</source>. <publisher-name>Academic Press</publisher-name>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/b978-0-12-662060-3.x5001-2</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Stark</surname>
<given-names>H.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Woods</surname>
<given-names>J.&#x20;W.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2012</year>). <source>Probability, Statistics, and Random Processes for Engineers</source>. <edition>Fourth Edition4th editio</edition>. <publisher-loc>Upper Saddle River</publisher-loc>: <publisher-name>Pearson</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Usachev</surname>
<given-names>L. N.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1964</year>). <article-title>Perturbation Theory for the Breeding Ratio and for Other Number Ratios Pertaining to Various Reactor Processes</article-title>. <source>J.&#x20;Nucl. Energ. Parts A/B. Reactor Sci. Tech.</source> <volume>18</volume>, <fpage>571</fpage>&#x2013;<lpage>583</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0368-3230(64)90142-9</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Wieselquist</surname>
<given-names>W. A.</given-names>
</name>
</person-group>, <year>2016</year>. <article-title>SAMPLER: A Module for Statistical Uncertainty Analysis with SCALE Sequences</article-title>, <comment>6.2.3. ed. Ornl/Tm-2005/39</comment>. </citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Williams</surname>
<given-names>M. L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Broadhead</surname>
<given-names>B. L.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Jessee</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wagschal</surname>
<given-names>J.&#x20;J.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lefebvre</surname>
<given-names>R. A.</given-names>
</name>
</person-group>, <year>2016</year>. <article-title>TSURFER: An Adjustment Code to Determine Biases and Uncertainties in Nuclear System Responses by Consolidating Differential Data and Benchmark Integral Experiments</article-title>, <volume>6.2</volume>.<fpage>3</fpage>.&#x20;ed. </citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>