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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임재혁
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2023
이종 구조에 대한 영역 분할을 적용한 물리 정보 신경망 기반의 대리모델을 이용한 가상 열센서 기법
고명석
,
노홍균
,
임재혁
대한기계학회 춘추학술대회
2023.11
학술대회자료
물리 정보 신경망 기반의 대리모델을 이용한 가상 열 센서 기법
고명석
,
임재혁
대한기계학회 춘추학술대회
2023.05
학술대회자료
물리 정보 신경망 기반의 대리모델을 이용한 온도장 외삽에 관한 연구
고명석
,
임재혁
대한기계학회 춘추학술대회
2023.03
학술대회자료
실시간 시뮬레이션이 가능한 가상 열 센서 및 가상 변형률 센서를 위한 물리 정보 신경망 기반의 대리 모델
고명석
2023.01
학위논문
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본 학위논문에서는 실시간 시뮬레이션이 가능한 가상 열 센서 및 가상 변형률 센서를 위한 물리 정보 신경망 (Physics-informed neural network, PINN) 기반의 대리 모델을 제안하였다. 물리적 센서에서 얻은 측정 데이터에 따른 솔루션 필드를 예측하기 위한 가상 센서를 구현하기 위해, 측정 데이터를 기존의 PINN 아키텍처의 입력 특징에 추가하였으며, 편미분 방정식 (Partial differential equation, PDE) 손실 함수를 일부 수정하였다. 제안된 기법을 검증하기 위해 열 전달 및 탄성 문제를 고려하였으며, 그 결과 제안된 방법은 높은 정확도로 솔루션 필드를 즉각적으로 예측하여 실시간 시뮬레이션을 가능하게 하였다. 특히 측정 데이터에 노이즈가 포함된 경우에도 안정적으로 솔루션을 예측할 수 있었다. 또한, 여러 경계 조건 (Boundary conditions, BCs)에 대해 PINN 기반 대리 모델을 훈련함으로써, 알려지지 않은 경계 조건이 작용하는 상황에서도 측정 데이터를 기반으로 솔루션 필드뿐만 아니라 알려지지 않은 경계 조건도 예측할 수 있었다.
목차
Table of contents iList of Figures ivList of Tables xviABSTRACT xixChapter 1. Introduction 11.1 Research background 11.2 Research trends 41.3 Research objectives 8Chapter 2. Physics-informed neural networks for heat conduction and elasticity problems 92.1 Heat conduction problems 92.1.1 Governing equation 92.1.2 Physics-informed neural network 122.1.3 Self-adaptive physics-informed neural network 152.2 Elasticity problems 182.2.1 Governing equation 182.2.2 Physics-informed neural network 202.2.3 Self-adaptive physics-informed neural network 22Chapter 3. PINN-based surrogate model for a virtual sensor with real-time simulation 243.1 Heat conduction problems 243.2 Elasticity problems 27Chapter 4. Numerical examples 294.1 Heat conduction problems 304.1.1 PINN as a solver 304.1.1.1 One-dimensional bar with a given boundary temperature 304.1.1.2 Two-dimensional plate with a given boundary heat flux 344.1.2 PINN-based surrogate model 394.1.2.1 One-dimensional bar with a given boundary heat flux 394.1.2.2 Two-dimensional plate with a given boundary heat flux 554.1.2.3 Two-dimensional plate with unknown boundary heat flux 684.2 Elasticity problems 854.2.1 PINN as a solver 854.2.1.1 Two-dimensional infinite plate with a hole under uniaxial tension 854.2.2 PINN-based surrogate model 944.2.1.1 Two-dimensional plate with a hole under unknown biaxial tension 94Chapter 5. Conclusion 107References 109국 문 초 록 122
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