Automatic Differentiation in Automatic Generation of the Linearized Equations of Motion
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In the ongoing search for mathematically efficient methods of predicting the motion of vehicle and other multibody systems, and presenting the associated results, one of the avenues of continued interest is the linearization of the equations of motion. While linearization can potentially result in reduced fidelity in the model, the benefits in computational speed often make it the pragmatic choice. Linearization techniques are also useful in modal and stability analysis, model order reduction, and state and input estimation. This paper explores the application of automatic differentiation to the generation of the linearized equations of motion. Automatic differentiation allows one to numerically evaluate the derivative of any function, with no prior knowledge of the differential relationship to other functions. It exploits the fact that every computer program must evaluate every function using only elementary arithmetic operations. Using automatic differentiation, derivatives of arbitrary order can be computed, accurately to working precision, with minimal additional computational cost over the evaluation of the base function. There are several freely available software libraries that implement automatic differentiation in modern computing languages. In the paper, several example multibody systems are analyzed, and the computation times of the stiffness matrix are compared using direct evaluation and automatic differentiation. The results show that automatic differentiation can be surprisingly competitive in terms of computational efficiency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».