An Efficient Reduced-Order Model Based on Dynamic Mode Decomposition for Parameterized Spatial High-Dimensional PDEs

参数化复杂度 动态模态分解 模式(计算机接口) 计算机科学 订单(交换) 分解 数学优化 应用数学 数学 算法 化学 有机化学 机器学习 操作系统 经济 财务
作者
Yifan Lin,Xiang Sun,Jie Nie,Yuanhong Chen,Zhen Dong Gao
出处
期刊:Communications in Computational Physics [Cambridge University Press]
卷期号:37 (2): 575-602 被引量:4
标识
DOI:10.4208/cicp.oa-2023-0135
摘要

Dynamic mode decomposition (DMD), as a data-driven method, has been frequently used to construct reduced-order models (ROMs) due to its good performance in time extrapolation. However, existing DMD-based ROMs suffer from high storage and computational costs for high-dimensional problems. To mitigate this problem, we develop a new DMD-based ROM, i.e., TDMD-GPR, by combining tensor train decomposition (TTD) and Gaussian process regression (GPR), where TTD is used to decompose the high-dimensional tensor into multiple factors, including parameter-dependent and time-dependent factors. Parameter-dependent factor is fed into GPR to build the map between parameter value and factor vector. For any parameter value, multiplying the corresponding parameter-dependent factor vector and the time-dependent factor matrix, the result describes the temporal behavior of the spatial basis for this parameter value and is then used to train the DMD model. In addition, incremental singular value decomposition is adopted to acquire a collection of important instants, which can further reduce the computational and storage costs of TDMD-GPR. The comparison TDMD and standard DMD in terms of computational and storage complexities shows that TDMD is more advantageous. The performance of the TDMD and TDMD-GPR is assessed through several cases, and the numerical results confirm the effectiveness of them.

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
goudali完成签到,获得积分10
刚刚
陶醉尔琴完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
我是老大的应助被寒山采纳,获得20
2秒前
极限001的应助被hg08采纳,获得50
2秒前
Amity发布了新的文献求助10
2秒前
Gracywss发布了新的文献求助10
2秒前
娇娇完成签到,获得积分10
3秒前
小武完成签到,获得积分10
3秒前
Qiqi完成签到 ,获得积分10
4秒前
大会开始看完成签到,获得积分10
4秒前
飞鸟完成签到,获得积分10
4秒前
xl发布了新的文献求助10
4秒前
Akim的应助被傲娇仙人掌采纳,获得10
4秒前
英俊的铭的应助被坚定的傲易采纳,获得10
5秒前
耍酷笑容发布了新的文献求助30
6秒前
所所的应助被幼儿园霸主采纳,获得10
6秒前
6秒前
大力芷容完成签到,获得积分20
6秒前
金思明发布了新的文献求助10
6秒前
Ava的应助被拔刀留樱落采纳,获得10
6秒前
白白不是球完成签到,获得积分10
7秒前
传奇3的应助被Jinan采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
相文杰发布了新的文献求助10
7秒前
ssssyyn发布了新的文献求助10
8秒前
我是老大的应助被轻松的冰萍采纳,获得10
8秒前
小二郎的应助被轻松的冰萍采纳,获得10
8秒前
研友_89mvO8完成签到,获得积分10
8秒前
烟花的应助被可靠的寒风采纳,获得10
8秒前
俊俏的紫菜完成签到,获得积分10
8秒前
molihuakai的应助被轻松的冰萍采纳,获得10
8秒前
8秒前
星辰大海的应助被轻松的冰萍采纳,获得10
8秒前
NexusExplorer的应助被轻松的冰萍采纳,获得10
8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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
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 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7967848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9435202
关于积分的说明 21033452
捐赠科研通 7544226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372407
关于科研通互助平台的介绍 2507585
邀请新用户注册赠送积分活动 2404976