Un RBF basado en Spacetime DNN para resolver problemas de flujo no saturado
Autores: Liu, Chih-Yu; Ku, Cheng-Yu; Chen, Wei-Da
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un RBF basado en Spacetime DNN para resolver problemas de flujo no saturado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Redes neuronales
Flujo no saturado
Funciones de base radial espacio-temporales
DNNs
Patrones complejos
Datos espacio-temporales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un enfoque novedoso para modelar el flujo no saturado utilizando redes neuronales profundas (DNN) integradas con funciones de base radial (RBF) espacio-temporales. Los métodos tradicionales para simular el flujo no saturado a menudo enfrentan desafíos en eficiencia computacional y precisión, especialmente al tratar con propiedades no lineales del suelo y condiciones de contorno complejas. Nuestro modelo propuesto enfatiza las capacidades de las DNN para identificar patrones complejos y la precisión de las RBF espacio-temporales para modelar datos espacio-temporales. Los datos de entrenamiento comprenden los datos iniciales, los datos de contorno y las distancias radiales utilizadas para construir las RBF espacio-temporales. La innovación de este enfoque es que introduce las RBF espacio-temporales, eliminando la necesidad de discretizar la ecuación gobernante del flujo no saturado y proporcionando directamente la solución del flujo no saturado en todo el dominio de tiempo y espacio. Se evalúan exhaustivamente varias métricas de evaluación de errores para validar el método propuesto. Este estudio examina un caso en el que, a pesar de datos iniciales y de contorno incompletos y contaminación por ruido en los datos de contorno disponibles, la solución del flujo no saturado aún puede determinarse con precisión. El modelo logra valores de RMSE, MAE y MRE de 10, 10 y 10 respectivamente, demostrando que el método propuesto es robusto para resolver el flujo no saturado en suelos, proporcionando conocimientos más allá de los obtenibles con métodos tradicionales.
Descripción
Este estudio presenta un enfoque novedoso para modelar el flujo no saturado utilizando redes neuronales profundas (DNN) integradas con funciones de base radial (RBF) espacio-temporales. Los métodos tradicionales para simular el flujo no saturado a menudo enfrentan desafíos en eficiencia computacional y precisión, especialmente al tratar con propiedades no lineales del suelo y condiciones de contorno complejas. Nuestro modelo propuesto enfatiza las capacidades de las DNN para identificar patrones complejos y la precisión de las RBF espacio-temporales para modelar datos espacio-temporales. Los datos de entrenamiento comprenden los datos iniciales, los datos de contorno y las distancias radiales utilizadas para construir las RBF espacio-temporales. La innovación de este enfoque es que introduce las RBF espacio-temporales, eliminando la necesidad de discretizar la ecuación gobernante del flujo no saturado y proporcionando directamente la solución del flujo no saturado en todo el dominio de tiempo y espacio. Se evalúan exhaustivamente varias métricas de evaluación de errores para validar el método propuesto. Este estudio examina un caso en el que, a pesar de datos iniciales y de contorno incompletos y contaminación por ruido en los datos de contorno disponibles, la solución del flujo no saturado aún puede determinarse con precisión. El modelo logra valores de RMSE, MAE y MRE de 10, 10 y 10 respectivamente, demostrando que el método propuesto es robusto para resolver el flujo no saturado en suelos, proporcionando conocimientos más allá de los obtenibles con métodos tradicionales.