Neural metamodels and transfer learning for induction heating processes (TEAM 36 problem)
Notice bibliographique
Résumé
The authors explore the possibility of applying a convolutional Naeural Network (CNN) to the solution of coupled electromagnetic and thermal problem, focusing on the classical problem of induction heating systems, traditionally solved by resorting to Finite Element (FE) models. In fact, FE modelling is widely used in the design of induction heating systems due its accuracy, even if the solution of a coupled nonlinear problem is expensive in terms of computational time and hardware resources, notably in 3D analysis. A model based on CNN could be an interesting alternative; in fact, CNN is a learning model selected for its excellent ability to converge, even when trained with a limited dataset. CNNs are able to treat images as input and they are used here as follows: given a temperature map in the workpiece, identify the corresponding vector of current, frequency and process heating time; this mapping is a model of the inverse induction heating problem. Specifically, we consider as an example the induction heating of a cylindrical steel billet, made of C45 steel, placed in a solenoidal inductor coil exhibiting the same axial length of the billet (TEAM 36 problem). A thorough heating process is usually applied before hot working of the billet, as in an extrusion process, but this methodology can be applied also in the design of induction hardening processes. First, a CNN has been trained from scratch by means of a dataset of FE solutions of coupled electromagnetic and thermal problems. For the sake of a comparison, a transfer learning technique is applied using GoogLeNet, i.e. a Deep Convolutional Neural Network able to classify images: starting from the pre-trained GoogLeNet, its training has been subsequently refined with the dataset of solutions from FE analyses. When the training dataset contains a limited number of samples, GoogleNet shows good accuracy in predicting the process parameters; in the case of a high number of samples in the training set, namely beyond a threshold like e.g. 1500, both CNNs show good accuracy of the result.
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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 ».