PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Heat Transfer· 2021

Isı Transferi Problemleri İçin Fizik Bilgili Sinir Ağları

Physics-Informed Neural Networks for Heat Transfer Problems

Shengze Cai, Zhicheng Wang, Sifan Wang, Paris Perdikaris ve diğerleri

Kısa özet

Fizik bilgili sinir ağları (PINN'ler), bilinmeyen sınır koşulları ve faz değişimleri içeren karmaşık ısı transferi problemlerini, seyrek verileri uyarlayarak ve otomatik türev alma yoluyla fiziksel yasalara uyarak aynı anda çözebilir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • PINN'ler, ayrıştırma hatalarını önlemek için yönetici fiziği zorlamak üzere otomatik türev almayı kullanır.
  • Seyrek veya gürültülü verilere sahip kötü tanımlanmış ısı transferi problemlerini çözebilirler.
  • Uygulamalar arasında bilinmeyen sınır koşullarıyla alanları çıkarma ve faz değişimi problemlerinde arayüzleri izleme yer alır.
  • PINN'ler, güç elektroniği gibi endüstriyel ortamlarda pratiklik gösterir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Physics-informed neural networks (PINNs) have gained popularity across different engineering fields due to their effectiveness in solving realistic problems with noisy data and often partially missing physics. In PINNs, automatic differentiation is leveraged to evaluate differential operators without discretization errors, and a multitask learning problem is defined in order to simultaneously fit observed data while respecting the underlying governing laws of physics. Here, we present applications of PINNs to various prototype heat transfer problems, targeting in particular realistic conditions not readily tackled with traditional computational methods. To this end, we first consider forced and mixed convection with unknown thermal boundary conditions on the heated surfaces and aim to obtain the temperature and velocity fields everywhere in the domain, including the boundaries, given some sparse temperature measurements. We also consider the prototype Stefan problem for two-phase flow, aiming to infer the moving interface, the velocity and temperature fields everywhere as well as the different conductivities of a solid and a liquid phase, given a few temperature measurements inside the domain. Finally, we present some realistic industrial applications related to power electronics to highlight the practicality of PINNs as well as the effective use of neural networks in solving general heat transfer problems of industrial complexity. Taken together, the results presented herein demonstrate that PINNs not only can solve ill-posed problems, which are beyond the reach of traditional computational methods, but they can also bridge the gap between computational and experimental heat transfer.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Heat Transfer, 2021 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: İstatistiksel ve Doğrusal Olmayan Fizik

Statistical and Nonlinear PhysicsPhysics and Astronomy