Combining physics-based and data-driven techniques for reliable hybrid analysis and modeling using the corrective source term approach

نویسندگان

چکیده

Upcoming technologies like digital twins, autonomous, and artificial intelligent systems involving safety–critical applications require accurate, interpretable, computationally efficient, generalizable models. Unfortunately, the two most commonly used modeling approaches, physics-based (PBM) data-driven (DDM) struggle to satisfy all these requirements. In current work, we demonstrate how a hybrid approach combining best of PBM DDM can result in models that outperform both them. We do so by partial differential equations based on first principles describing partially known physics with black box DDM, this case, deep neural network model compensating for unknown physics. The novelty work is theoretical contribution presenting sound mathematical argument why should work. backed an array experiments two-dimensional heat diffusion problem source terms. demonstrates method’s superior performance accuracy generalizability. Additionally, it shown part be interpreted within framework make overall reliable. approach, as see, will door opener underutilized DDMs high stake applications.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

the clustering and classification data mining techniques in insurance fraud detection:the case of iranian car insurance

با توجه به گسترش روز افزون تقلب در حوزه بیمه به خصوص در بخش بیمه اتومبیل و تبعات منفی آن برای شرکت های بیمه، به کارگیری روش های مناسب و کارآمد به منظور شناسایی و کشف تقلب در این حوزه امری ضروری است. درک الگوی موجود در داده های مربوط به مطالبات گزارش شده گذشته می تواند در کشف واقعی یا غیرواقعی بودن ادعای خسارت، مفید باشد. یکی از متداول ترین و پرکاربردترین راه های کشف الگوی داده ها استفاده از ر...

A novel method for detecting structural damage based on data-driven and similarity-based techniques under environmental and operational changes

The applications of time series modeling and statistical similarity methods to structural health monitoring (SHM) provide promising and capable approaches to structural damage detection. The main aim of this article is to propose an efficient univariate similarity method named as Kullback similarity (KS) for identifying the location of damage and estimating the level of damage severity. An impr...

متن کامل

application of several data-driven techniques for rainfall-runoff modeling

in this study, several data-driven techniques including system identification, adaptive neuro-fuzzy inference system (anfis), artificial neural network (ann) and wavelet-artificial neural network (wavelet-ann) models were applied to model rainfall-runoff (rr) relationship. for this purpose, the daily stream flow time series of hydrometric station of hajighoshan on gorgan river and the daily rai...

متن کامل

the use of appropriate madm model for ranking the vendors of mci equipments using fuzzy approach

abstract nowadays, the science of decision making has been paid to more attention due to the complexity of the problems of suppliers selection. as known, one of the efficient tools in economic and human resources development is the extension of communication networks in developing countries. so, the proper selection of suppliers of tc equipments is of concern very much. in this study, a ...

15 صفحه اول

the effects of keyword and context methods on pronunciation and receptive/ productive vocabulary of low-intermediate iranian efl learners: short-term and long-term memory in focus

از گذشته تا کنون، تحقیقات بسیاری صورت گرفته است که همگی به گونه ای بر مثمر ثمر بودن استفاده از استراتژی های یادگیری لغت در یک زبان بیگانه اذعان داشته اند. این تحقیق به بررسی تاثیر دو روش مختلف آموزش واژگان انگلیسی (کلیدی و بافتی) بر تلفظ و دانش لغوی فراگیران ایرانی زیر متوسط زبان انگلیسی و بر ماندگاری آن در حافظه می پردازد. به این منظور، تعداد شصت نفر از زبان آموزان ایرانی هشت تا چهارده ساله با...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Applied Soft Computing

سال: 2022

ISSN: ['1568-4946', '1872-9681']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.asoc.2022.109533