We present a Reduced Order Model (ROM) which exploits recent developments in Physics Informed Neural Networks (PINNs) for solving inverse problems for the Navier--Stokes equations (NSE). In the proposed approach, the presence of simulated data for the fluid dynamics fields is assumed. A POD-Galerkin ROM is then constructed by applying POD on the snapshots matrices of the fluid fields and performing a Galerkin projection of the NSE (or the modified equations in case of turbulence modeling) onto the POD reduced basis. A $\textit{POD-Galerkin PINN ROM}$ is then derived by introducing deep neural networks which approximate the reduced outputs with the input being time and/or parameters of the model. The neural networks incorporate the physical equations (the POD-Galerkin reduced equations) into their structure as part of the loss function. Using this approach, the reduced model is able to approximate unknown parameters such as physical constants or the boundary conditions. A demonstration of the applicability of the proposed ROM is illustrated by two cases which are the steady flow around a backward step and the unsteady turbulent flow around a surface mounted cubic obstacle.


翻译:我们提出了一个减序模型(ROM),利用物理、知情神经网络(PINNs)的最新发展,解决纳维-斯托克方程式(NSE)的反面问题。在拟议办法中,假定流体动态字段存在模拟数据。然后,通过将POD-Galerkin ROM(POD-Galerkin)应用在流体外光谱矩阵上应用POD,并将NSE(或动荡模拟情况下的修改方程式)的Galerkin投射到POD的降基。然后,通过引入深度神经网络($\textit{POD-Galerkin PINN ROM}),将减少的产出与输入的时间和(或)参数相近。神经网络将物理方程式(POD-Galerkin 降低方程式)纳入其结构,作为损失功能的一部分。使用这一方法,减式模型可以将未知的参数(如物理常数或边界条件)大致相近为未知的参数。拟议的ROM是否适用,通过两种情况展示了稳定的地表层稳定向后流和向下流。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月19日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月4日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员