ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems Part B Mechanical Engineering· 2026Q2
Fizik Bilgili Yapay Sinir Ağı Kullanarak Termal Koruma Sisteminin İstatistiksel Tasarımı
Statistical Design of Thermal Protection System Using Physics-Informed Neural Network
- 0atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Fizik Bilgili Yapay Sinir Ağlarını (PINN) Sıralı Monte-Carlo (SMC) yöntemleriyle birleştiren yeni bir çerçeve, termal koruma sistemi (TKS) güvenilirlik analizi için 10.000 örneğin işlenme süresini 175 kat azalttı.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Termal koruma sistemi (TKS) analizi için, geleneksel sayısal çözümlerle karşılaştırılabilir doğruluk sağlayan bir fizik bilgili yapay sinir ağı (PINN) modeli kullanılmıştır.
- Çerçeve, parametre dağılımının verimli bir şekilde tahmin edilmesi için PINN'i Sıralı Monte-Carlo (SMC) örnekleme ile entegre eder.
- Önerilen PINN-SMC yöntemi, 10.000 örneğin işlenme süresini geleneksel yöntemlere göre 175 kat azaltmıştır.
- Çerçeve, TKS tasarım güvenilirlik kısıtlamalarını karşılayan parametre dağılımlarını yaklaştırabilir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Thermal protection systems of space vehicles are designed computationally rather than experimentally. They are validated using ground experiments, but all aspects of the flight cannot be replicated on ground. This ground-to-flight mapping introduces uncertainties which need to be accounted for while designing any thermal protection system. Thus, precise computational models along with uncertainty quantification in the models are required to design the TPS. The focus of this study is to estimate the thermal material parameters of TPS based on the target reliability requirements using statistical methods. To perform uncertainty quantification of a system, a simulated model of the system needs to be solved many times on statistical samples, increasing the computational time and cost of the overall process. In this study, a physics-informed neural network model is used in the analysis instead of traditional physics-based numerical solutions. The accuracy of PINN is comparable to that of the numerical solution. To find the parameter distribution, sampling of the parameter space is performed using Sequential Monte-Carlo method. The sampling method is efficient as it generates samples based on the target distribution in parallel. The framework can approximate the parameter distributions that satisfy the TPS design reliability constraints. The framework achieved a remarkable increase in the speed; specifically, the time required to process 10,000 samples was reduced 175 times using the proposed PINN-SMC. This reliability analysis can be used for design optimization of the TPS based on risk analysis along with other systems of the vehicle.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems Part B Mechanical Engineering, 2026 · DOI ↗
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 etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Statistics, Probability and UncertaintyDecision Sciences