High-quality mesh generation is the foundation of accurate finite element analysis. Due to the vast interior vertices search space and complex initial boundaries, mesh generation for complicated domains requires substantial manual processing and has long been considered the most challenging and time-consuming bottleneck of the entire modeling and analysis process. In this paper, we present a novel computational framework named ``SRL-assisted AFM" for meshing planar geometries by combining the advancing front method with neural networks that select reference vertices and update the front boundary using ``policy networks." These deep neural networks are trained using a unique pipeline that combines supervised learning with reinforcement learning to iteratively improve mesh quality. First, we generate different initial boundaries by randomly sampling points in a square domain and connecting them sequentially. These boundaries are used for obtaining input meshes and extracting training datasets in the supervised learning module. We then iteratively improve the reinforcement learning model performance with reward functions designed for special requirements, such as improving the mesh quality and controlling the number and distribution of extraordinary points. Our proposed supervised learning neural networks achieve an accuracy higher than 98% on predicting commercial software. The final reinforcement learning neural networks automatically generate high-quality quadrilateral meshes for complex planar domains with sharp features and boundary layers.


翻译:高质量网格生成是精确有限元分析的基础。由于内部顶点搜索空间庞大且初始边界复杂,复杂区域的网格生成需要大量人工处理,并长期被视为整个建模与分析过程中最具挑战性且最耗时的瓶颈。本文提出一种名为"SRL辅助AFM"的新型计算框架,通过将波前法与神经网络相结合,利用"策略网络"选择参考顶点并更新前沿边界。这些深度神经网络采用结合监督学习和强化学习的独特流水线进行训练,以迭代提升网格质量。首先,通过在正方形区域内随机采样点并依次连接生成不同初始边界,利用这些边界获取输入网格并在监督学习模块中提取训练数据集。随后,我们通过针对特殊需求(如提升网格质量、控制奇异点的数量与分布)设计的奖励函数迭代优化强化学习模型性能。所提出的监督学习神经网络对商业软件网格的预测准确率超过98%。最终强化学习神经网络可自动为包含尖角特征和边界层的复杂平面域生成高质量四边形网格。

0
下载
关闭预览

相关内容

JCIM丨DRlinker:深度强化学习优化片段连接设计
专知会员服务
7+阅读 · 2022年12月9日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
4+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
31+阅读 · 2022年2月15日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
10+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
相关基金
国家自然科学基金
4+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员