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使用深层神经网络从间接观测中学习本构关系。 (英语) Zbl 1437.65192号

总结:我们提出了一种新的机械系统预测建模及其不确定性量化方法,其中粗粒度模型(如本构关系)直接从观测数据中导出。我们探索了使用神经网络来表示未知的本构关系,将神经网络与分段线性函数、径向基函数和径向基函数网络进行了比较,并表明在某些情况下,神经网络优于其他神经网络。我们使用缩放参数分析了神经网络的近似误差。我们框架中的训练和预测过程结合了有限元方法、自动微分和神经网络(或其他函数逼近器)。我们的框架还允许以置信区间的形式对不确定性进行量化。基于固体力学的多尺度纤维增强板问题和非线性橡胶膜问题的数值例子证明了该框架的有效性。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
68T07型 人工神经网络与深度学习
65D25个 数值微分

软件:

LBFGS-B型
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