Shape optimization is at the heart of many industrial applications, such as aerodynamics, heat transfer, and structural analysis. It has recently been shown that Graph Neural Networks (GNNs) can predict the performance of a shape quickly and accurately and be used to optimize more effectively than traditional techniques that rely on response-surfaces obtained by Kriging. However, GNNs suffer from the fact that they do not evaluate their own accuracy, which is something Bayesian Optimization methods require. Therefore, estimating confidence in generated predictions is necessary to go beyond straight deterministic optimization, which is less effective. In this paper, we demonstrate that we can use Ensembles-based technique to overcome this limitation and outperform the state-of-the-art. Our experiments on diverse aerodynamics and structural analysis tasks prove that adding uncertainty to shape optimization significantly improves the quality of resulting shapes and reduces the time required for the optimization.


翻译:形状优化是许多工业应用的核心,例如空气动力学、热传输和结构分析。最近已经表明,图形神经网络(GNNS)可以快速准确地预测形状的性能,并比依赖克里金获得的响应表层的传统技术更有效地用于优化。然而,GNNS由于没有评估其自身的准确性而受到损害,而这正是巴耶西亚最佳化方法所要求的。因此,估计对产生的预测的信心是必要的,以便超越直截了当的确定性优化,而这种优化效率较低。在本文中,我们证明我们可以使用基于Ensembles的技术来克服这一局限性并超越最新技术。我们在多种空气动力学和结构分析任务方面的实验证明,为形成优化而增加不确定性将极大地提高所产生形状的质量并缩短优化所需的时间。

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