A neural architecture search—multilayer perceptron—transformer approach for modeling hydraulic head fields in karst conduit—matrix systems

电气导管 物理 喀斯特 变压器 建筑 基质(化学分析) 矩阵模型 机械工程 电压 工程类 理论物理学 艺术 古生物学 材料科学 复合材料 量子力学 视觉艺术 弦(物理) 生物
作者
Xiaohui Yan,Xu Yan,Shuai Liu,Qingshuo Wang,Tingting Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (10)
标识
DOI:10.1063/5.0293400
摘要

Karst aquifers are characterized by complex conduit–matrix structures and unclear hydraulic connectivity, making it difficult to accurately capture the spatial variability of hydraulic head fields. This poses significant challenges for regional water resource management and groundwater exploitation and protection. Traditional physical experiments are constrained by experimental conditions, scale effects, and observational limitations, making it difficult to fully elucidate flow processes within complex karst systems. Although computational fluid dynamics methods offer high accuracy, they are highly sensitive to boundary conditions and parameters, and involve substantial computational costs, limiting their applicability for multi-scenario and rapid predictions. To address these issues, this study proposes a neural architecture search (NAS)–multilayer perceptron (MLP)–transformer model to efficiently simulate the evolution of conduit–matrix hydraulic head fields in karst systems. The results show that the NAS–MLP–transformer model exhibits strong generalization capabilities across various scenarios, with R2 values up to 0.999 and root mean square error below 0.5 cm. Its predictive performance surpasses that of other machine learning models examined in this study, achieving high accuracy while significantly reducing computational time. This research provides an efficient modeling approach for hydrological processes in karst groundwater systems and offers valuable theoretical and practical support for refined regional water resource management.
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
刚刚
江水边发布了新的文献求助10
1秒前
小鱼完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
louis861933发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
李健的应助被安心采纳,获得10
3秒前
FQma123发布了新的文献求助10
4秒前
三百八十吨完成签到,获得积分10
5秒前
蒋蒋完成签到 ,获得积分10
5秒前
DW的应助被doctor采纳,获得10
5秒前
白桃发布了新的文献求助10
5秒前
嘎哩辣酱发布了新的文献求助10
5秒前
迷路的芝麻完成签到 ,获得积分10
5秒前
欣慰的小海豚关注了科研通微信公众号
5秒前
liligirl发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
斯文霸完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
10秒前
Orange的应助被aaaaaaa采纳,获得30
10秒前
shai完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
炳楷完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Liberte完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
甜甜友容完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
美好绮玉发布了新的文献求助30
16秒前
16秒前
17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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330829
关于积分的说明 20438942
捐赠科研通 7384567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324382
关于科研通互助平台的介绍 2472024
邀请新用户注册赠送积分活动 2341487