This paper aims to provide a machine learning framework to simulate two-phase flow in porous media. The proposed algorithm is based on Physics-informed neural networks (PINN). A novel residual-based adaptive PINN is developed and compared with the residual-based adaptive refinement (RAR) method and with PINN with fixed collocation points. The proposed algorithm is expected to have great potential to be applied to different fields where adaptivity is needed. In this paper, we focus on the two-phase flow in porous media problem. We provide two numerical examples to show the effectiveness of the new algorithm. It is found that adaptivity is essential to capture moving flow fronts. We show how the results obtained through this approach are more accurate than using RAR method or PINN with fixed collocation points, while having a comparable computational cost.


翻译:本文旨在为模拟多孔媒体的两阶段流动提供一个机器学习框架。 提议的算法基于物理知情神经网络( PINN ) 。 开发了一种新的基于残余的适应性适应性 PINN, 并与基于残余的适应性改进(RAR) 方法和具有固定合用点的 PINN 进行比较。 预计拟议的算法将有很大潜力应用于需要适应性的不同领域。 在本文中, 我们侧重于多孔媒体问题的两阶段流动。 我们提供了两个数字示例, 以显示新算法的有效性。 我们发现, 适应性对于捕捉流动前线至关重要。 我们展示了通过这种方法获得的结果如何比使用RAR 方法或带有固定合用点的 PINN 更为准确, 同时具有类似的计算成本 。

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