We investigate the spatio-temporal structure of the most likely configurations realising extremely high vorticity or strain in the stochastically forced 3D incompressible Navier-Stokes equations. Most likely configurations are computed by numerically finding the highest probability velocity field realising an extreme constraint as solution of a large optimisation problem. High-vorticity configurations are identified as pinched vortex filaments with swirl, while high-strain configurations correspond to counter-rotating vortex rings. We additionally observe that the most likely configurations for vorticity and strain spontaneously break their rotational symmetry for extremely high observable values. Instanton calculus and large deviation theory allow us to show that these maximum likelihood realisations determine the tail probabilities of the observed quantities. In particular, we are able to demonstrate that artificially enforcing rotational symmetry for large strain configurations leads to a severe underestimate of their probability, as it is dominated in likelihood by an exponentially more likely symmetry broken vortex-sheet configuration.


翻译:我们调查了最有可能的组合的spatio-时空结构,这些配置在Stochast 强制的 3D 不压缩的纳维-斯托克方程式中实现极高的异质或紧张。 最有可能的配置是通过数字找到最高概率速度字段来计算, 将极端的制约作为大优化问题的解决方案。 高通情配置被确定为具有旋律的螺旋丝紧扣, 而高端配置与反旋转的涡旋环相对应。 我们还观察到, 最有可能的 3D 强制的 3D 不压缩的纳维- Stokes 方程式配置会以极高的可观测值自发地打破其旋转的对称。 Instanton Calculus 和大偏移理论允许我们显示, 这些最大可能性的实现决定了所观测到的数量的尾部概率。 特别是, 我们能够证明, 人为地对大型菌系配置实施旋转的对称会导致严重低估其概率, 因为它被一个极有可能的指数性更可能的断裂断裂式组合所左右。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
49+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
91+阅读 · 2021年6月3日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Deceptive Decision-Making Under Uncertainty
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月10日
Structure Aware SLAM using Quadrics and Planes
Arxiv
4+阅读 · 2018年8月13日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员