物理学 > 计算物理
[提交于 2021年8月1日
]
标题: KiNet:化学动力学的深度神经网络表示
标题: KiNet: A Deep Neural Network Representation of Chemical Kinetics
摘要: 深度学习是一种从实验数据中自动开发动力学模型的潜在方法。 我们提出了一种KiNet的深度神经网络模型来表示化学动力学。 KiNet根据当前组成状态预测固定时间步长后的状态演变。 通过多次递归应用KiNet模型,可以高效地获得状态的长期演变及其对模型参数的梯度。 为了解决高维组成空间和长期预测中的误差累积问题,KiNet的架构结合了残差网络模型(ResNet),并且训练采用通过时间反向传播(BPTT)方法来最小化多步预测误差。 此外,提出了一种高效计算点火延迟时间(IDT)对KiNet模型参数梯度的方法,以训练KiNet与文献中的丰富IDT数据库相匹配,这可以解决时间分辨物种测量的稀缺性。 KiNet首先在氢气/空气混合物自燃过程中的模拟物种轮廓上进行训练和比较。 获得的KiNet模型可以准确预测各种初始条件下的自燃过程,这些初始条件涵盖了广泛的压力、温度和当量比。 然后,我们表明IDT对KiNet模型参数的梯度与点火点温度的梯度平行。 这种相关性使得可以通过反向传播高效计算IDT的梯度,并被证明是针对IDT微调KiNet的可行方法。 这些演示将开启自主构建数据驱动动力学模型的可能性。 最后,训练好的KiNet可能被应用于湍流燃烧模拟中的动力学模型简化和化学加速。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.