Convolutional neural network based hierarchical autoencoder for nonlinear mode decomposition of fluid field data

动态模态分解 计算机科学 人工智能 模式识别(心理学) 人工神经网络 深度学习 数据驱动 领域(数学)
作者
Kai Fukami,Taichi Nakamura,Koji Fukagata
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:32 (9): 095110- 被引量:42
标识
DOI:10.1063/5.0020721
摘要

We propose a customized convolutional neural network based autoencoder called a hierarchical autoencoder, which allows us to extract nonlinear autoencoder modes of flow fields while preserving the contribution order of the latent vectors. As preliminary tests, the proposed method is first applied to a cylinder wake at $Re_D$ = 100 and its transient process. It is found that the proposed method can extract the features of these laminar flow fields as the latent vectors while keeping the order of their energy content. The present hierarchical autoencoder is further assessed with a two-dimensional $y-z$ cross-sectional velocity field of turbulent channel flow at $Re_{\tau}$ = 180 in order to examine its applicability to turbulent flows. It is demonstrated that the turbulent flow field can be efficiently mapped into the latent space by utilizing the hierarchical model with a concept of ordered autoencoder mode family. The present results suggest that the proposed concept can be extended to meet various demands in fluid dynamics including reduced order modeling and its combination with linear theory-based methods by using its ability to arrange the order of the extracted nonlinear modes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
1秒前
勤奋幻露应助YHBBZ采纳,获得10
1秒前
木易发布了新的文献求助10
1秒前
阿饭发布了新的文献求助10
1秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
自由妖妖完成签到,获得积分20
2秒前
RRRayn完成签到,获得积分10
2秒前
卢星彤完成签到 ,获得积分10
2秒前
甜美的储完成签到,获得积分10
3秒前
LQ完成签到,获得积分10
3秒前
南渡北归发布了新的文献求助10
3秒前
蝉鸣一夏发布了新的文献求助10
4秒前
HanFeiZi完成签到,获得积分10
4秒前
Qinghua完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
初景发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
自由妖妖发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
黎黎完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助白鬼采纳,获得10
5秒前
孟严青完成签到,获得积分0
5秒前
苏柠玖发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
二十三木发布了新的文献求助10
6秒前
WsehunJ发布了新的文献求助10
6秒前
林梓完成签到,获得积分10
6秒前
比比拉卜发布了新的文献求助10
6秒前
听话的傲松完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助nonopanda采纳,获得10
8秒前
所所应助ying采纳,获得10
8秒前
yqt完成签到,获得积分10
9秒前
su完成签到,获得积分10
9秒前
传奇3应助青塘龙仔采纳,获得10
9秒前
康康77发布了新的文献求助10
9秒前
脑洞疼应助青塘龙仔采纳,获得10
9秒前
田様应助青塘龙仔采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7739871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9288668
关于积分的说明 20191323
捐赠科研通 7317991
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306250
关于科研通互助平台的介绍 2458650
邀请新用户注册赠送积分活动 2316302