Simulation of 3D turbulent flows using a discretized generative model physics-informed neural networks
Notice bibliographique
Résumé
Physics-informed neural networks (PINNs) demonstrated efficacy in approximating partial differential equations (PDEs). However, challenges arise when dealing with high-dimensional PDEs, particularly when characterized by nonlinear and chaotic behavior, such as turbulent fluid flows. We introduce a novel methodology that integrates domain discretization , a generative model in the Sobolev function space ( H 1 ), and a gating mechanism to effectively simulate high dimensional problems. The effectiveness of the method, Discretized Generative Model Physics-Informed Neural Networks (DG-PINN), is validated by its application to the simulation of a time-dependent 3D turbulent channel flow governed by the incompressible Navier–Stokes equations, a less explored problem in the existing literature. Domain discretization prevents error propagation by using different neural network models in different subdomains . The absence of initial conditions (IC) in subsequent time steps presents a challenge in identifying optimal network parameters. To address this, discretized generative models are used, improving the model’s overall performance. The global solutions’ regularity is enhanced compared to previous decomposition techniques by using the H 1 norm of error, rather than L 2 . The effectiveness of the DG-PINN is validated through numerical test cases and compared against baseline PINNs and traditional domain decomposition PINNs. The DG-PINN demonstrates improvement in both approximation accuracy and computational efficiency, consistently maintaining accuracy even at later time instances. Moreover, the implementation of a distributed training strategy, facilitated by domain discretization, is discussed, resulting in improved convergence rates and more optimized memory usage.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».