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Enregistrement W4324347772 · doi:10.1063/5.0142335

Fast mathematical modeling of partial-breach dam-break flow using a time-series field-reconstruction deep learning approach

2023· article· en· W4324347772 sur OpenAlexafffund
Xiaohui Yan, Ruigui Ao, Abdolmajid Mohammadian, Jianwei Liu, Fu Du, Yan Wang

Notice bibliographique

RevuePhysics of Fluids · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueFlood Risk Assessment and Management
Établissements canadiensUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesFundamental Research Funds for the Central UniversitiesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésSeries (stratigraphy)Flow (mathematics)Convolutional neural networkTransient (computer programming)Smoothed-particle hydrodynamicsField (mathematics)Artificial neural networkAlgorithmProcess (computing)Computer scienceArtificial intelligenceMechanicsPhysicsMathematicsGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Mathematical modeling of dam-breach flow can provide a better understanding of dam failure events, which in turn helps people to reduce potential losses. In the present study, the smooth particle hydrodynamics (SPH) modeling approach was employed to simulate the three-dimensional (3D) partial-breach dam-break flow using two different viscosity models: the artificial viscosity and sub-particle-scale models. The validated and best-performing SPH model was further employed to conduct numerical experiments for various scenarios, which generated a comprehensive dataset. The current work also presents a novel time-series field-reconstruction deep learning (DL) approach: Time Series Convolutional Neural Input Network (TSCNIN) for modeling the transient process of partial-breach dam-break flow and for providing the complete flow field. This approach was constructed based on the long short-term memory and convolutional neural network algorithms with additional input layers. A DL-based model was trained and validated using the numerical data, and tested using two additional unseen scenarios. The results demonstrated that the DL-based model can accurately and efficiently predict the transient water inundation process, and model the influence of dam-break gaps. This study provided a new avenue of simulating partial-breach dam-break flow using the time-series DL approaches and demonstrated the capability of the TSCNIN algorithm in reconstructing the complete fields of transient variables.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,453
Score d'incertitude au seuil0,450

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,244
Écart entre enseignants0,226 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations9
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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