This work introduces a new approach to reduce the computational cost of solving partial differential equations (PDEs) with convection-dominated solutions: model reduction with implicit feature tracking. Traditional model reduction techniques use an affine subspace to reduce the dimensionality of the solution manifold and, as a result, yield limited reduction and require extensive training due to the slowly decaying Kolmogorov $n$-width of convection-dominated problems. The proposed approach circumvents the slowly decaying $n$-width limitation by using a nonlinear approximation manifold systematically defined by composing a low-dimensional affine space with a space of bijections of the underlying domain. Central to the implicit feature tracking approach is a residual minimization problem over the reduced nonlinear manifold that simultaneously determines the reduced coordinates in the affine space and the domain mapping that minimize the residual of the unreduced PDE discretization. The nonlinear trial manifold is constructed by using the proposed residual minimization formulation to determine domain mappings that cause parametrized features to align in a reference domain for a set of training parameters. Because the feature is stationary in the reference domain, i.e., the convective nature of solution removed, the snapshots are effectively compressed to define an affine subspace. The space of domain mappings, originally constructed using high-order finite elements, are also compressed in a way that ensures the boundaries of the original domain are maintained. Several numerical experiments are provided, including transonic and supersonic, inviscid, compressible flows, to demonstrate the potential of the method to yield accurate approximations to convection-dominated problems with limited training.


翻译:这项工作引入了一种新的方法,以降低解决部分差异方程式(PDEs)的计算成本(PDEs),以对流为主的解决方案:通过隐含特征跟踪进行模型减少模型。传统的模型减少技术使用一个偏角子空间来减少解决方案的维度,从而产生有限的减少,并因此产生有限的减少,并需要广泛的培训,因为由于Colmogorov $n-width的对流问题正在缓慢衰减,而这种计算成本则以对流为主的计算成本(PDEs) 。拟议方法通过使用一个非线性近距离组合来绕过缓慢衰减的宽度限制,其定义是通过对一个低维度的直角空间定位空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间空间,通过精确的直径定位定位定位定位定位定位定位定位定位, 和直径域域域域域域域域域内部定位的精确定位定位是固定的直径定位的直径定位, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
21+阅读 · 2021年9月28日
专知会员服务
41+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
141+阅读 · 2021年3月17日
【论文笔记】通俗理解少样本文本分类 (Few-Shot Text Classification) (1)
深度学习自然语言处理
7+阅读 · 2020年4月8日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月21日
Robust Linear Classification from Limited Training Data
Arxiv
7+阅读 · 2020年6月29日
Efficient and Effective $L_0$ Feature Selection
Arxiv
5+阅读 · 2018年8月7日
Arxiv
3+阅读 · 2018年4月9日
VIP会员
相关资讯
【论文笔记】通俗理解少样本文本分类 (Few-Shot Text Classification) (1)
深度学习自然语言处理
7+阅读 · 2020年4月8日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员