Predicting waves in fluids with deep neural network
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we present a deep learning technique for data-driven predictions of wave propagation in a fluid medium. The technique relies on an attention-based convolutional recurrent autoencoder network (AB-CRAN). To construct a low-dimensional representation of wave propagation data, we employ a denoising-based convolutional autoencoder. The AB-CRAN architecture with attention-based long short-term memory cells forms our deep neural network model for the time marching of the low-dimensional features. We assess the proposed AB-CRAN framework against the standard recurrent neural network for the low-dimensional learning of wave propagation. To demonstrate the effectiveness of the AB-CRAN model, we consider three benchmark problems, namely, one-dimensional linear convection, the nonlinear viscous Burgers equation, and the two-dimensional Saint-Venant shallow water system. Using the spatial-temporal datasets from the benchmark problems, our novel AB-CRAN architecture accurately captures the wave amplitude and preserves the wave characteristics of the solution for long time horizons. The attention-based sequence-to-sequence network increases the time-horizon of prediction compared to the standard recurrent neural network with long short-term memory cells. The denoising autoencoder further reduces the mean squared error of prediction and improves the generalization capability in the parameter space.
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».