A second order finite volume scheme rests on two local quantities: a gradient reconstructed in each cell, and a limiter which scales it down where the reconstruction would overshoot. Both are set by fixed formulas, and on coarse unstructured meshes a small network can supply better values. But a network is free to output anything, and the usual safeguard is a penalty in the training loss, which discourages inadmissible states without preventing them. We replace the penalty by a hard constraint. The network still sets both quantities, and every value it can produce lies inside safe bounds: its stencil weights cannot cancel a neighbour, and its limiter is capped by the local flow. The flux, the wall treatment and the time step are not learned and carry their own guarantees. Admissibility therefore holds for every value of the weights rather than as an outcome of training, and no negative density or pressure occurred in any computation reported here. Because the scheme is safe whatever the network does, we could ask what the network contributes. We test it on supersonic channel flow over an obstacle, including the forward facing step of Woodward and Colella. Learning lowers the error by 38% on an unseen geometry and 29% on an unseen obstacle topology, measured against the same scheme with the network switched off. The method aims at the accuracy of a fine mesh for the cost of a coarse one, and refining once improves the error fourfold while multiplying the run time by eight. Learning secures half of this improvement for a sixth of this time. All of this comes from one of the two quantities the network sets. The gradient reconstruction reproduces the full effect on its own, and the limiter accounts for about a tenth as much. This also explains why the gain fades beyond the Mach numbers the weights were trained on.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!EPFL《训练大语言模型》课程
专知会员服务
18+阅读 · 2025年4月25日
大模型5个公式化讲解,附视频与Slides
专知会员服务
40+阅读 · 2024年2月6日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
【知识图谱@ACL2020】Knowledge Graphs in Natural Language Processing
专知会员服务
66+阅读 · 2020年7月12日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 7月27日
Arxiv
0+阅读 · 7月8日
VIP会员
相关主题
最新内容
机器的崛起:美海军陆战队组建机器人营思考
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:44
无面之战:人工智能如何重绘权力版图
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:25
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
7+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
6+阅读 · 9月7日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员