A data‐free, support vector machine‐based physics‐driven estimator for dynamic response computation

解算器 计算 估计员 计算机科学 超平面 数学优化 特征(语言学) 特征向量 支持向量机 算法 数学 人工智能 几何学 语言学 统计 哲学
作者
Huan Luo,Stephanie German Paal
出处
期刊:Computer-aided Civil and Infrastructure Engineering [Wiley]
卷期号:38 (1): 26-48 被引量:19
标识
DOI:10.1111/mice.12823
摘要

Abstract Direct integration methods are widely used for dynamic response computation. However, the performance of their computational accuracy significantly degrades with increasing the time step. Although machine learning methods can address this shortcoming, they require training data for dynamic response computation. This paper proposes a novel computational method to overcome these shortcomings. The proposed approach is a data‐free physics‐driven estimator, which minimizes the objective function of multi‐output least squares support vector machines for regression to model parameters subject to physical constraints introduced by the multi‐degree of freedom system's dynamic equilibrium equations and initial conditions in the feature space, bypassing the need for training data (due to the coupled physics) and for satisfying the requirement of the time step due to the built‐in optimization procedure. A new efficient step‐by‐step solver is developed to solve the optimization problem, and the solution is equivalent to a hyperplane satisfying the physical constraints in the feature space. The extension of the proposed approach for nonlinear dynamic response computation is also analyzed theoretically. The numerical results demonstrate that the proposed approach provides the solution with higher accuracy and efficiency and achieves the best performance for large time steps over classical integration methods.
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
JiangHb完成签到,获得积分10
2秒前
小朱佩奇完成签到,获得积分20
2秒前
9秒前
10秒前
腼腆的梦蕊完成签到 ,获得积分10
11秒前
怡然的凌柏完成签到,获得积分10
11秒前
失眠一手发布了新的文献求助10
14秒前
17秒前
生米A吴发布了新的文献求助10
17秒前
思源应助juphen2采纳,获得10
19秒前
21秒前
Cool完成签到,获得积分0
21秒前
22秒前
春夏发布了新的文献求助10
22秒前
snowy完成签到,获得积分10
23秒前
可爱的函函应助Gakki采纳,获得10
23秒前
23秒前
我是老大应助Lee采纳,获得10
24秒前
25秒前
26秒前
七七完成签到 ,获得积分10
27秒前
科研通AI6.1应助snowy采纳,获得10
28秒前
28秒前
雪哲伊发布了新的文献求助10
29秒前
szh123完成签到,获得积分10
29秒前
SciGPT应助swslgd采纳,获得10
31秒前
科研通AI6.3应助勿念采纳,获得30
36秒前
36秒前
1218728791发布了新的文献求助10
36秒前
二碘化钾完成签到 ,获得积分10
36秒前
秀丽大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
科研通AI6.1应助春夏采纳,获得10
38秒前
Avatar完成签到,获得积分10
40秒前
Ehowl发布了新的文献求助10
41秒前
大胆隶发布了新的文献求助10
44秒前
44秒前
44秒前
吕佳完成签到 ,获得积分10
44秒前
CCC完成签到,获得积分10
47秒前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6917592
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8608327
关于积分的说明 18264092
捐赠科研通 6330969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3068888
关于科研通互助平台的介绍 2097687
邀请新用户注册赠送积分活动 2046170