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一种物理约束学习的非侵入式方法,应用于燃料电池建模。 (英语) 兹伯利07719579

摘要:为了提高物理模型的预测精度,提出了一种数据驱动的模型增强框架,称为弱耦合集成推理和机器学习(IIML)。与…对比参数校准,这项工作寻求对结构通过(a)推断与基础模型一致的增强字段,以及(b)将这些字段转换为校正模型形式。该方法通过交替优化方法将推理和学习步骤耦合在弱意义上。这种耦合确保增强字段保持可学习性,并在整个训练数据集中与本地建模数量保持一致的功能关系。本文提出了一种迭代求解过程,消除了在推理过程中嵌入增强函数的需要。该框架用于使用少量训练数据(仅来自14个训练案例)推断聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)模型中引入的增强。这些训练案例属于由第一代丰田Mirai高保真模型获得的高保真仿真数据组成的数据集。该数据集中的所有情况都具有相同几何形状上不同的流入和流出条件。当在1224种不同配置上进行测试时,推断的增强显著提高了对各种物理条件的预测准确性。还比较了电流密度分布的预测和可用数据,以证明该模型对推理过程中未涉及的相关量的预测能力。结果表明,弱耦合IIML框架提供了复杂而稳健的模型增强功能,而无需对数值求解器进行大量更改。

理学硕士:

76M99型 流体力学基本方法
76伏05 流动中的反应效应
68T05型 人工智能中的学习和自适应系统
78A57型 电化学
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