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Enregistrement W4389195471 · doi:10.1186/s40323-023-00254-y

Deep convolutional architectures for extrapolative forecasts in time-dependent flow problems

2023· article· en· W4389195471 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueAdvanced Modeling and Simulation in Engineering Sciences · 2023
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueModel Reduction and Neural Networks
Établissements canadiensÉcole de Technologie Supérieure
Organismes subventionnairesAlliance de recherche numérique du CanadaNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMitacs
Mots-clésComputer scienceAutoencoderDeep learningConvolutional neural networkArtificial intelligencePartial differential equationComputationExtrapolationAlgorithmMachine learningMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Physical systems whose dynamics are governed by partial differential equations (PDEs) find numerous applications in science and engineering. The process of obtaining the solution from such PDEs may be computationally expensive for large-scale and parameterized problems. In this work, deep learning techniques developed especially for time-series forecasts, such as LSTM and TCN, or for spatial-feature extraction such as CNN, are employed to model the system dynamics for advection-dominated problems. This paper proposes a Convolutional Autoencoder(CAE) model for compression and a CNN future-step predictor for forecasting. These models take as input a sequence of high-fidelity vector solutions for consecutive time steps obtained from the PDEs and forecast the solutions for the subsequent time steps using auto-regression; thereby reducing the computation time and power needed to obtain such high-fidelity solutions. Non-intrusive reduced-order modeling techniques such as deep auto-encoder networks are utilized to compress the high-fidelity snapshots before feeding them as input to the forecasting models in order to reduce the complexity and the required computations in the online and offline stages. The models are tested on numerical benchmarks (1D Burgers' equation and Stoker's dam-break problem) to assess the long-term prediction accuracy, even outside the training domain (i.e. extrapolation). The most accurate model is then used to model a hypothetical dam break in a river with complex 2D bathymetry. The proposed CNN future-step predictor revealed much more accurate forecasting than LSTM and TCN in the considered spatiotemporal problems.

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.

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: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,499
Score d'incertitude au seuil0,316

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 Opus0,022
Tête enseignante GPT0,279
Écart entre enseignants0,256 · 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