Simultaneously detecting hidden solid boundaries and reconstructing flow fields from sparse observations poses a significant inverse challenge in fluid mechanics. This study presents a physics-informed neural network (PINN) framework designed to infer the presence, shape, and motion of static or moving solid boundaries within a flow field. By integrating a body fraction parameter into the governing equations, the model enforces no-slip/no-penetration boundary conditions in solid regions while preserving conservation laws of fluid dynamics. Using partial flow field data, the method simultaneously reconstructs the unknown flow field and infers the body fraction distribution, thereby revealing solid boundaries. The framework is validated across diverse scenarios, including incompressible Navier-Stokes and compressible Euler flows, such as steady flow past a fixed cylinder, an inline oscillating cylinder, and subsonic flow over an airfoil. The results demonstrate accurate detection of hidden boundaries, reconstruction of missing flow data, and estimation of trajectories and velocities of a moving body. Further analysis examines the effects of data sparsity, velocity-only measurements, and noise on inference accuracy. The proposed method exhibits robustness and versatility, highlighting its potential for applications when only limited experimental or numerical data are available.


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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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