A non-intrusive model order reduction (MOR) method for solving parameterized electromagnetic scattering problems is proposed in this paper. A database collecting snapshots of high-fidelity solutions is built by solving the parameterized time-domain Maxwell equations for some values of the material parameters using a fullwave solver based on a high order discontinuous Galerkin time-domain (DGTD) method. To perform a prior dimensionality reduction, a set of reduced basis (RB) functions are extracted from the database via a two-step proper orthogonal decomposition (POD) method. Projection coefficients of the reduced basis functions are further compressed through a convolutional autoencoder (CAE) network. Singular value decomposition (SVD) is then used to extract the principal components of the reduced-order matrices generated by CAE, and a cubic spline interpolation-based (CSI) approach is employed for approximating the dominating time- and parameter-modes of the reduced-order matrices. The generation of the reduced basis and the training of the CAE and CSI are accomplished in the offline stage, thus the RB solution for given time/parameter values can be quickly recovered via outputs of the interpolation model and decoder network. In particular, the offline and online stages of the proposed RB method are completely decoupled, which ensures the validity of the method. The performance of the proposed CAE-CSI ROM is illustrated with numerical experiments for scattering of a plane wave by a 2-D dielectric disk and a multi-layer heterogeneous medium.
翻译:本文建议采用非侵扰性模式减少电磁散射问题解决参数化电磁散射问题的方法。 建立一个数据库,收集高纤维化解决方案的快照, 方法是使用高顺序不连续的加列尔金时间- 域( DGTD) 方法, 解决某些材料参数的参数参数化时- Maxwell 方程式, 使用全波求解器, 使用高排序不连续的加列尔金时间- 域( DGTD) 方法解决某些材料参数值的参数化时- Maxwell 方程式。 为了实现先前的维度减少, 通过双步正正方正方正方位正方位正方位正方位正方位的离线变电基函数(RBMM), 生成了降低基函数的预测系数值的预测系数和降低基值的预测系数值, 将使用CAE- 局- 的多功能化多功能化多功能化网络系统( CVD) 快速地分解计算,, 的计算中阶流流流流流流解的计算方法可快速地实现。 内流流流流流流- 的计算, CAE- 和内部- 系统- 系统- 的计算法的计算法的计算法的计算中, 的流程流流流流化的计算中, 的计算中, 的计算和内部- 将可快速流流流流流流的计算法的计算, 的计算法的计算法的计算法可快速化的计算, 的计算,可快速化的计算, 的计算,可快速化的计算法的计算,可快速化的计算法的计算法的计算,可快速的计算法的计算, 的计算, 的计算的计算, 的计算的计算的计算法的计算,可快速化的计算的计算,可快速化的计算,可快速化的计算,可快速化的计算,可快速化的计算,可迅速化的计算,可快速化的计算。 的计算法的计算法的计算法的计算的计算法的计算法的计算法的计算法的计算法的计算,可快速化的计算。