Логотип МИЭМ НИУ ВШЭ
Завершен
Логотип типа проекта Научно-исследовательская работа
Научно-исследовательская работа
2023 / 2024
Логотип проекта Разработка методов машинного обучения для моделирования физических систем

    1631 Разработка методов машинного обучения для моделирования физических систем

    Старт
    23.11.2023
    Представление
    27.01.2024 – 07.02.2024
    Постерная сессия
    23.04.2024
    Защита
    02.06.2024 – 13.06.2024

    Паспорт проекта

    Аннотация

    В инженерных задачах повсеместно используются математические модели физических систем, например - гидродинамическая модель резервуара в нефтяном инжиниринге. Расчеты с использованием данных моделей могут быть затратны по времени. Поэтому методы машинного обучения используются для построения быстрых, но менее точных, прокси-моделей. В данной работе предлагается разработать алгоритм машинного обучения на основе Physics Informed Neural Networks (PINNs) для приближенного решения задачи течения...

    Отрасль

    Информатика

    Теги

    Информатика

    Цель

    Physics Informed Neural Networks (PINNs) - метод построения прокси-моделей физических систем, В данном проекте - пористая среда с жидкостью и/или газом (модель месторождения углеводородов). Функция потерь PINNs опирается на три слагаемых: невязка при подстановке в систему дифференциальных уравнений, ошибка в граничных условиях и разница с результатами расчетов классическими методами. Оптимальная балансировка данных слагаемых является открытым вопросом, который будет исследоваться в данном...

    Ожидаемые результаты

    • - Алгоритм взвештвания компонент функции потерь с учетом упорядоченности.
      • - Реализация алгоритма во фреймворке pytorch.
        • - Тестирование алгоритма на моделях физических систем м различными уровнями нелинейности.
          • - Тестирование производительности разработанного алгоритма на задачах оценки неопределенностей или оптимизации системы разработки данных.
            • - Работа, готовая к публикации в журнале

              Форма и способы промежуточного контроля

              Еженедельные встречи с руководителем проекта для обсуждения проделанной работы, обсуждения трудностей и корректировки плана.

              Форма представления результатов

              Репозиторий с программным кодом проекта. Презентация работы на конференции.

              Ресурсное обеспечение

              Личный компьютер студента и доступные вычислительные мощности ВШЭ. Источник данных: программный код для расчета движения жидкости в пористой среде и публичные модели резевуаров нефти и газа: https://www.sintef.no/projectweb/mrst/modules/mrst-core/data-sets/

              Имеющийся задел

              Опыт руководителя в нефтегазе + публикации и код руководителя проекта по оптимизации системы сбора данных.

              Заказчик

              НИУ ВШЭ / Заполнено автоматически