Sparse sensor-based flow estimation with spectral proper orthogonal decomposition
Notice bibliographique
Résumé
The application of Artificial Neural Networks (ANNs) in developing sensor-based estimators for unsteady flows has become an active area of research over the last decade. One of the challenges in this area is the selection of a low-dimensional subspace that enables the ANN to reconstruct relevant spatiotemporal dynamics in the flow, as both sparsity and interpretability are simultaneously desired. The present study demonstrates the use of a flow-estimation framework based on Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks and the time-domain Spectral Proper Orthogonal Decomposition (SPOD) [Sieber et al., “Spectral proper orthogonal decomposition,” J. Fluid Mech. 792, 798–828 (2016)], which was proposed as an extension to the traditional POD. The two-cylinder flow selected for analysis in this study is referred to as the “flip-flop” regime for exhibiting intermittent changes in the phase alignment of the vortices shed by the two cylinders. This flow has dynamics occurring over a wide range of frequencies, and it was selected to demonstrate the usefulness of SPOD in characterizing the wake dynamics of periodic wake flows and to determine if it can provide a better subspace for training and estimation when compared to POD. It was found that a particular SPOD basis obtained with an empirically determined filter length completely separated the frequency centered phenomena present in the spectrum of the most energetic POD modes into different modes. These new SPOD modes were observed to have a direct relationship with the vortex dynamics in the flow, providing direct access to the antiphase and in-phase flow states. The LSTM neural networks estimation capacities were very similar across all the modal spaces investigated, performing well regardless of whether the frequency content of the modal space used for training and estimation was found superimposed in the spectrum of the most energetic modes (POD) or separated into different modes (SPOD). Further investigation is required to determine if this result holds for turbulent flows.
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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) | 0,001 | 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 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 ».