清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Bridging Finite Element and Machine Learning Modeling: Stress Prediction of Arterial Walls in Atherosclerosis

冯·米塞斯屈服准则 有限元法 人工神经网络 参数统计 人工智能 超弹性材料 计算机科学 参数化模型 机器学习 结构工程 工程类 数学 统计
作者
Ali Madani,Ahmed A. Bakhaty,Jiwon Kim,Yara Mubarak,Mohammad R. K. Mofrad
出处
期刊:Journal of biomechanical engineering [ASM International]
卷期号:141 (8) 被引量:65
标识
DOI:10.1115/1.4043290
摘要

Finite element and machine learning modeling are two predictive paradigms that have rarely been bridged. In this study, we develop a parametric model to generate arterial geometries and accumulate a database of 12,172 2D finite element simulations modeling the hyperelastic behavior and resulting stress distribution. The arterial wall composition mimics vessels in atherosclerosis-a complex cardiovascular disease and one of the leading causes of death globally. We formulate the training data to predict the maximum von Mises stress, which could indicate risk of plaque rupture. Trained deep learning models are able to accurately predict the max von Mises stress within 9.86% error on a held-out test set. The deep neural networks outperform alternative prediction models and performance scales with amount of training data. Lastly, we examine the importance of contributing features on stress value and location prediction to gain intuitions on the underlying process. Moreover, deep neural networks can capture the functional mapping described by the finite element method, which has far-reaching implications for real-time and multiscale prediction tasks in biomechanics.

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
月上柳梢头A1完成签到,获得积分10
3秒前
秀丽的莹完成签到 ,获得积分10
30秒前
ZS完成签到,获得积分10
36秒前
CodeCraft应助ZS采纳,获得10
39秒前
Lina完成签到 ,获得积分10
39秒前
45秒前
yy完成签到,获得积分10
54秒前
56秒前
耳机单蹦发布了新的文献求助10
1分钟前
马仔猴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
泽锦臻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ShangNiNE完成签到 ,获得积分10
1分钟前
健壮的绿凝完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
111完成签到 ,获得积分10
2分钟前
貔貅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
傲娇尔安完成签到 ,获得积分10
2分钟前
泽锦臻完成签到 ,获得积分10
3分钟前
gg完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小白完成签到 ,获得积分0
3分钟前
yuntong完成签到 ,获得积分0
3分钟前
jlwang完成签到,获得积分10
3分钟前
紫焰完成签到 ,获得积分10
4分钟前
飞云完成签到 ,获得积分10
4分钟前
MingY完成签到,获得积分10
5分钟前
棉裤完成签到,获得积分10
5分钟前
怕黑明雪完成签到,获得积分10
5分钟前
77完成签到,获得积分10
5分钟前
刘雯完成签到,获得积分10
5分钟前
东方水完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
耳机单蹦完成签到,获得积分10
5分钟前
耳机单蹦发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
郭强完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Orange应助好文章快快来采纳,获得10
6分钟前
池雨完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
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 7331360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8945816
关于积分的说明 18975085
捐赠科研通 6985786
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216880
关于科研通互助平台的介绍 2383416
邀请新用户注册赠送积分活动 2196527