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Enregistrement W4412974569 · doi:10.1063/5.0273148

Physics-informed neural network for open channel flow velocity prediction

2025· article· en· W4412974569 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

RevuePhysics of Fluids · 2025
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueModel Reduction and Neural Networks
Établissements canadiensNational Research Council CanadaNatural Resources CanadaCarleton University
Organismes subventionnairesNatural Resources CanadaCanada Research Chairs
Mots-clésPhysicsArtificial neural networkOpen-channel flowFlow (mathematics)Statistical physicsMechanicsArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This study presents a physics-informed neural network (PINN) framework for predicting open channel flow velocity, integrating traditional hydraulic principles with modern deep learning techniques when limited data are available. The framework combines a multi-branch neural architecture with a composite loss function that enforces physical consistency through established hydrological principles, including the continuity condition, location-dependent Manning's equation, and geometric constraints. Unlike conventional PINN implementations that require dense spatiotemporal discretization, this approach is specifically designed for sparse data conditions (or local data), utilizing a surrogate model that assimilates limited sensor-based measurements while embedding key physical–empirical laws. The model achieves superior predictive performance compared to traditional machine learning baselines, demonstrating a 40% reduction in mean absolute percentage error relative to standard approaches. Moreover, the framework maintains physical consistency, predicting location-dependent Manning coefficients that align with established hydraulic engineering literature and achieving accurate hydraulic radius predictions across diverse channel configurations. These results suggest that integrating physical constraints effectively compensates for data sparsity, offering a promising solution for applications such as hydrokinetic power assessment where both accuracy and physical plausibility are essential.

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: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,961
Score d'incertitude au seuil0,789

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 Opus0,030
Tête enseignante GPT0,293
Écart entre enseignants0,263 · 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