Constrained Optimization and Radial Basis Functions in Computational Engineering
Notice bibliographique
Résumé
Duality and radial basis functions (RBFs) are compelling principles which are currently underrepresented in computational engineering.Following an introduction to the mathematics, these methodologies are applied to a series of toy problems.To begin, both methodologies are integrated into a predictor-corrector algorithm, which is then used to model transient thermal diffusion in a one-dimensional domain.Following discretization of the heat equation with the finite element method (FEM) or RBFs, Euclidean temperature errors of 9.613E-2 (RBF) and 1.442E-1 (FEM) are observed at five seconds and 7.635E-2 (RBF) and 1.136E-1 (FEM) at ten seconds.In addition, duality is successfully applied as an error bound on the numerical solutions; the duality gap is cheaply computed by the algorithm and converges to zero as the thermal flux and temperature fields iteratively approach their exact solutions.The RBF methodology is next applied to the interpolation of two complicated data sets.The first is a two-dimensional velocity field associated with a scattered collection of particles in a rheometer.Using a subset of these particles and their velocities as input, the RBFs accurately interpolate the scattered velocity data back on to the original collection of particles.The addition of a high-order polynomial to the RBFs is seen to improve accuracy further with an increase in algorithm complexity.The second test interpolates two-dimensional stress and stress gradient tensor fields of scattered particles on a plate in uniaxial tension.In supplement to the standard iv RBF technique of the first test, a Hermite RBF technique is devised which uses given stress and stress gradient data as input.With respect to accuracy, the Hermite technique achieves an improvement of one order of magnitude in stress interpolation and one to two orders of magnitude in stress gradient interpolation over the standard technique.In the final tests, RBFs are tested alongside finite differences in the discretization of two-phase heat exchange problems.In the first two cases, the RBFs more accurately compute the position of the planar phase interface with time, as well as the temperature fields in the vapour and liquid-phases.In the third case, it is found that the RBFs track the instantaneous position and velocity of a spherical bubble with higher accuracy.vFor my grandmother, who taught me the value of persistence, dedication, and never giving up.Ruhe in frieden Oma, ich liebe dich.vi I would like to extend my utmost gratitude to my thesis supervisors, Dr. John Goldak and Dr. Tarik Kaya.They have had an immense impact on the last years seven years of my life and, with their guidance and wisdom, I never felt that I was alone in my journey.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».