The lattice Boltzmann method (LBM) is an efficient simulation technique for computational fluid mechanics and beyond. It is based on a simple stream-and-collide algorithm on Cartesian grids, which is easily compatible with modern machine learning architectures. While it is becoming increasingly clear that deep learning can provide a decisive stimulus for classical simulation techniques, recent studies have not addressed possible connections between machine learning and LBM. Here, we introduce Lettuce, a PyTorch-based LBM code with a threefold aim. Lettuce enables GPU accelerated calculations with minimal source code, facilitates rapid prototyping of LBM models, and enables integrating LBM simulations with PyTorch's deep learning and automatic differentiation facility. As a proof of concept for combining machine learning with the LBM, a neural collision model is developed, trained on a doubly periodic shear layer and then transferred to a different flow, a decaying turbulence. We also exemplify the added benefit of PyTorch's automatic differentiation framework in flow control and optimization. To this end, the spectrum of a forced isotropic turbulence is maintained without further constraining the velocity field. The source code is freely available from https://github.com/lettucecfd/lettuce.


翻译:Lattice Boltzmann 方法(LBM)是计算液力力力学及其他方面的一种高效模拟技术,其基础是在Cartesian电网上简单的流和相联算法,它很容易与现代机器学习结构兼容。虽然深层次的学习可以决定性地刺激古典模拟技术,但最近的研究没有涉及机器学习和LBM之间可能的联系。在这里,我们引入了以PyTorch为基础的LBM代码,即以三重目标为目的的Lettuce。用最小源码来推动GPU加速计算,促进快速的LBM模型的原型,并能够将LBM模拟与PyTorrch的深层学习和自动区分设施结合起来。作为将机器学习与LBMM相结合的概念的证明,正在开发一个神经碰撞模型,在双层的剪切层上进行培训,然后转移到不同的流中,一个腐蚀的气流。我们还将PyTorch的自动分解框架的附加好处加以解释。为了这个目的,对于LBMBM模型的频谱/Axproclexcexcexcex destrestrevexex dislate,没有进一步的源码。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
【开源书】PyTorch深度学习起步,零基础入门(附pdf下载)
专知会员服务
110+阅读 · 2019年10月26日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11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
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10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
17种深度强化学习算法用Pytorch实现
新智元
30+阅读 · 2019年9月16日
LibRec 精选:基于参数共享的CNN-RNN混合模型
LibRec智能推荐
6+阅读 · 2019年3月7日
TorchSeg:基于pytorch的语义分割算法开源了
极市平台
20+阅读 · 2019年1月28日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
【ECCV2018】24篇论文代码实现
专知
17+阅读 · 2018年9月10日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Arxiv
5+阅读 · 2021年2月8日
VIP会员
相关VIP内容
【开源书】PyTorch深度学习起步,零基础入门(附pdf下载)
专知会员服务
110+阅读 · 2019年10月26日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11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
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10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
相关资讯
17种深度强化学习算法用Pytorch实现
新智元
30+阅读 · 2019年9月16日
LibRec 精选:基于参数共享的CNN-RNN混合模型
LibRec智能推荐
6+阅读 · 2019年3月7日
TorchSeg:基于pytorch的语义分割算法开源了
极市平台
20+阅读 · 2019年1月28日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
【ECCV2018】24篇论文代码实现
专知
17+阅读 · 2018年9月10日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员