![]() |
|
|
![]() |
![]() |
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Результаты опроса: Заменит ли машинное обучение КЭ - классический МКЭ ? | |||
да |
![]() ![]() ![]() |
4 | 16.00% |
нет |
![]() ![]() ![]() |
16 | 64.00% |
я ничего не понял |
![]() ![]() ![]() |
5 | 20.00% |
Голосовавшие: 25. Вы ещё не голосовали в этом опросе |
![]() |
Поиск в этой теме |
![]() |
2 | | #1 |
Машинное обучение конечных элементов
Инженер-конструктор
Москва
Регистрация: 13.10.2011
Сообщений: 2,403
|
||
Просмотров: 14585
|
|
||||
YngIngKllr Регистрация: 29.03.2005
СПб
Сообщений: 13,065
|
Машинное обучение, на конкретных моделях делается...
Вот будет плита плоская с В25 толщиной 250 мм на ней научат ИИ считать усилия с различной расстановкой опор... Потом обучат на В15 и т.е. или все вместе сделают. А добавят туда балки или перекрытие в разных уровнях и получится ахтунг... типа... Цитата:
__________________
Работаю за еду. Working for food. Für Essen arbeiten. العمل من أجل الغذاء Працую за їжу. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 07.12.2006
Краснодар
Сообщений: 228
|
Цитата:
Во-первых в классической регрессии (и тем более линейной) аппроксимирующая функция задается глобально, а в МКЭ функции (базисные, функции формы) задаются локально (в пределах одного КЭ). Хотя, наверное, нет принципиальных ограничений в применении этого подхода и в регрессии. Но если это существует, то это какие-то продвинутые шаманские технологии ![]() Во-вторых опять же в классике регрессия строится на основе метода наименьших квадратов (МНК). В МНК, как известно, минимизируется функционал, равный сумме квадратов ошибок (отклонений), а в МКЭ (в вариационной постановке) минимизируется функционал, отражающий полную энергию системы. Насколько я себе представляю, то только в частном случае, т.е. для конкретной задачи функционал МКЭ может совпасть с функционалом МНК. Ну а если исходить из проекционной постановки МКЭ, которая является более общей, то связь вообще не проглядывается. В-третьих полученная в результате минимизации функционала СЛАУ (относительно неизвестных коэффициентов) решается каким-то методом, например итерационным, и эти методы знать не знают откуда эта система появилась, ни о каких функционалах, МКЭ и т.п. Для отыскания корней на каждом шаге итерации уменьшается невязка, если выполняются условия сходимости, что отражает суть итерационных методов решения СЛАУ, а не "процесс подбора различных функций в уравнении частных производных". Ну ладно, понудили, а теперь по сути, которая также не очень понятна. Цитата:
Цитата:
Да и кроме того, как учитывается наличие вертикальных элементов жесткости (колонны, диафрагмы, связи) и этажность при построении таких вот нейросетей? Ну и пожалуй основной вопрос. Как связаны между собой задача по построению нейросети, заменяющей МКЭ, и задача стохастической оптимизации? Последний раз редактировалось Vovochka, 09.08.2021 в 21:13. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 1,039
|
Цитата:
Причем я это делаю на основе опыта и без привлечения решателей МКЭ. Насколько я понимаю, автор пытается тоже самое получить автоматическим способом. P.S. При этом я хотел бы иметь автоматический точный инструмент, который бы обеспечивал оценку множества вариантов и нахождение абсолютного минимума стоимости, так как пока я могу только "кружиться" вокруг этого решения. Это достаточно актуальная задача. На мой взгляд, она решаема. P.S.S. С другой стороны, действительно есть альтернатива. Зачем привлекать нейросеть для получения "быстрой" но "не очень точной" оценки варианта решения, если можно сделать несколько итераций для матрицы жесткости итерационным алгоритмом получив тоже "примерное решение" (что тоже сэкономит время)? Последний раз редактировалось nickname2019, 09.08.2021 в 22:01. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-конструктор Регистрация: 13.10.2011
Москва
Сообщений: 2,403
|
сначала хотел написать подробный ответ, но потом прочитал последний вопрос :
Цитата:
Не существует некой структуры нейросети которая может заменить кого либо или что либо, это сложная структура множества нейросетей и генетических алгоритмов. Во время нахождения функции активации нейросети на каждом слое используется один закон , который находит лучше экстремумы , это может быть и классический стохастический градиентный спуск, или softmax или алгоритм Адама или тангенциальная функция или модель Нестерова или AdaGrad или AdaDelta и иные. и их всевозможные комбинации на разных слоях нейросети. Вы можете оптимизировать весовые характеристики синапсов (синаптический вес) и не для одного слоя , можете их разделить на несколько сетей. Выбор метода оптимизации иногда определен уже самой математической моделью. Поэтому ответ на ваш вопрос - связь прямая , без этой связи нет возможности построить нейросеть. У живых существ оптимизация синаптических связей и вообще самой структуры нейронов происходит по большей степени эволюционно в ходе филогенеза или онтогенеза родителя, например человек при рождении обладатель предобученной эволюционной нейронной сети головного мозга , которая далее претерпевает онтогенез, мозг становится либо умнее либо тупее, поэтому родителям не кажется что они тупее своих детей и поэтому есть выражение - каждый ученик рано или поздно должен превзойти своего учителя. Если в десяти поколениях одни тупые , то шанс рождения гения - низкий. Но с ИНС все по другому, конкретный исследователь может создать ИИ который эволюционирует за секунды 100 000 поколений, в ходе эволюции которого погибнут миллионы фенотипов и генотипов ИИ. Ну а что бы быть еще более конкретным машинное обучение уже произвело революцию в CFD, и процитирую Стива Брантона профессора университета Вашингтон : "машинное обучение строит модели на основе данных с использованием оптимизации или растущий набор методов для оптимизации для реальных многомерных данных" и именно поэтому решение любой технической задачи на 90% это решение задачи оптимизации. Последний раз редактировалось miko2009, 10.08.2021 в 16:03. |
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 07.12.2006
Краснодар
Сообщений: 228
|
Цитата:
Тогда все равно мне не понятно. У нас есть план здания с конкретно расположенными колоннами, стенами и т.д., а-ля схема для расчета. Я загоняю эту схему в нейросеть (прометей) и через мгновение она мне дает решение, например, распределение моментов. Не понятно откуда возникает оптимальная расстановка колонн? |
|||
![]() |
|
||||
Конструктор-Проектировщик Регистрация: 24.12.2008
Одесса-Мама
Сообщений: 2,569
|
Насколько я понял, всё чутка по другому. План с конкретно расположенными колоннами, стенами и т.д. является заготовкой - основой для дальнейшей оптимизации. Программа дальше расставляет колонны получая оптимальные надопорные и пролётные моменты (передвигая эту самую колонну туда-сюда).
__________________
Если невнятное ТЗ, то результат получится ХЗ. |
|||
![]() |
|
||||
Вопрос автору - а вы случайно не участвуете в разработке/переработке новых СП и ГОСТ (переделывая старые) ?
Там сейчас тоже таким языком пишут, много умных непонятных слов, и много новых сложных формул для расчета, а по сути вывернутые на изнанку простейшие старые. Просто устал делать автоматизацию расчетов по таким заумным текстам. Может быть и вам сделать сперва что-то реально работающее (считающее) по всем известной методике (времен СССР), а потом уже накручивать на это дополнительные красявости... Без обид, сказано от души по честному.
__________________
Вопрос : Где находится Тургай ? Ответ : Между Парагваем и Уругваем..... |
||||
![]() |
|
||||
Инженер-конструктор Регистрация: 13.10.2011
Москва
Сообщений: 2,403
|
Цитата:
![]() В МОКЭ тензор напряжений раскладывается не за счет того же Холецкого: ![]() А за счет того, что для конкретного КЭ тензор имеется решение сразу, см. вложение., не нужно решать матрицу. Точнее матрица есть и ее размер имеет больший размер чем матрица жесткости, но это решение прямого распространения без итераций схождения. Цитата:
|
|||
![]() |
|
||||
Регистрация: 07.12.2006
Краснодар
Сообщений: 228
|
Цитата:
Тензор напряжений характеризует напряженное состояние в точке тела. МКЭ - это некий прием, позволяющий непрерывную задачу, описываемую дифуром (или их системой), сделать дискретной, т.е. перейти к СЛАУ (конечного порядка), решение которой приближенно равно решению исходной задачи. Т.е. конечный элемент - это часть тела, имеющая конечный размер. В каждой точке внутри КЭ задан свой тензор напряжений. В частном случае, если базисные функции (функции формы) заданы константами (а-ля мозаика в Лире), то тогда можно, сказать что в каждой точке КЭ напряженное состояние одинаково. Но это грубое приближение и вообще полный изврат. Метод Холецкого это прямой метод решения СЛАУ и никакого отношения к тензору не имеет. Откуда берется СЛАУ я уже писал в посте #3. Так вот СЛАУ, безотносительно того, как она получена можно решать как угодно: прямыми методами типа Гаусса или его частными случаями методами прогонки, LU-разложения, Холецким, а также QR-разложением, или итерационными методами типа метода простой итерации. Но не Ньютона-Рафсона кстати! Т.к. он не для СЛАУ, а для нелинейных уравнений и систем. В прошлый раз как-то выпало из поля зрения, а позже не стал исправлять. Цитата:
![]() ![]() |
|||
![]() |
|
||||
? Регистрация: 17.06.2014
Царицын
Сообщений: 10,564
|
Offtop: Приятно, когда на форуме попадаются знающие люди.
miko2009, у тебя несколько сумбурно. Скажу банальность: процесс расчёта состоит из 3 этапов: препроцессор, процессор и постпроцессор. Львиная доля времени приходится на процессор, в котором решается система Rx = P, где R - матрица жёсткости, x - искомые перемещения узлов, P - вектор узловых нагрузок. Препроцессор формирует матрицу R и вектор P. Постпроцессор по найденным перемещениям x находит внутренние усилия, напряжения, реакции. МКЭ используется для пре- и пост- процессоров, как наиболее эффективный на данном этапе. Остаётся вопрос: "На каком этапе применим твой МОКЭ?"
__________________
В конструктивных дискуссиях каждый участник укрепляется в своих заблуждениях. |
|||
![]() |
|
||||
Инженер-конструктор Регистрация: 13.10.2011
Москва
Сообщений: 2,403
|
Неверное представление которое реализует МКЭ , я со своей стороны то же могу вам посоветовать не обижаться , но теория и практика приложения знаний это две разные вещи. Суть МКЭ это не уравнение частных производных, или пространственные переменные, или дискретизация, или краевая область , или числовая область решения, или СЛАУ, или аппроксимация , или ошибка схождения, или вариационные метод и т.д., а все вместе для получение именно тензора, из которого выводятся внут усилия в КЭ и возможно у меня не совсем хороший решатель в программе , так как я нашел удовлетворительное решение только с одним типом КЭ.
Но снова повторю эта тема не обсуждения не моего понимания МКЭ или как я реализовал его в своей программе, а про машинное обучение. Я так понимаю вы даже не посмотрели выступления ученых на эту тему, тогда прикреплю скрин по одной из ссылок где указано что есть PINNs (физическая нейронная сеть) при помощи которой и формируется на разных этапах замена МКЭ, а именно - числовая область/пространство решений/матрица, дифференциальные уравнения/операторы/выражения, решатель (градиентный спуск указан как один из сотен возможных и зависит от модели и используется для оптимизации), вывод результатов. Цитата:
![]() Цитата:
Цитата:
Или можно посмотреть гранды : AFOSR FA9550-17-1-0013 DARPA EQUiPS N66001-15-2-4055 |
|||
![]() |
|
|||||||
Регистрация: 07.12.2006
Краснодар
Сообщений: 228
|
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Кроме того, не нужно связывать МКЭ и тензоры. МКЭ успешно используется и для скалярных задач типа теплопроводности, где тензорами и не пахнет. Все это, на мой взгляд, нелепое сопоставление началось с: Тензор можно разложить на шаровую и девиаторную части, но никак не Холецким ![]() Цитата:
Цитата:
В вашем видео опять говорится о расставленных нейросетью колоннах!! Из каких соображений они расставлены? Из прошлой темы вроде как следовало, что ваша программа прометей расставляет их оптимальных образом. Я это понял так, да и не я один. А далее вы пишите: Цитата:
В общем понимания снова стало меньше. В моем понимании оптимизация - это фундаментальная философская категория ![]() ![]() И кстати видео ученых я по диагонали посмотрел. В общем, если не вникать в подноготную методов, то более менее понятно. |
||||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 03.11.2014
Николаев, Украина
Сообщений: 91
|
Это получается что для каждого нового типа конструкции придется обучать нейросеть по новому?
Я еще пару лет назад видел статью про то что одни исследователи научили нейросеть считать расчет поведения манекена в кресле во время краш-теста. Натренировали ее на множестве расчетов в LS-Dyna. Получилось достаточно точно, в границах этих тестов, но ничего кроме этой задачи та сеть считать не могла, без предварительного обучения. |
|||
![]() |
|
||||
Нет, не слышали.
Опишите блок-схему МОКЭ. Это сети Вороного? В реальности нелинейная зависимость между реакцией опоры и грузовой площадью. |
||||
![]() |
|
|||||
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 1,039
|
Цитата:
Цитата:
Цитата:
Просто нужно понять, чем он занимается. В целом, он пытается решать задачи оптимизации каркасов ЖБК. Цитата:
----- добавлено через ~2 мин. ----- Если нейросеть таки получиться обучить, то преимущество может быть в скорости решения задач. |
||||
![]() |
|
||||||
Регистрация: 07.12.2006
Краснодар
Сообщений: 228
|
Цитата:
![]() ![]() ![]() Цитата:
![]() ![]() Цитата:
На текущий момент это уже не очевидно! ![]() 1) как оптимальное размещение колонн 2) как метод оптимизации (типа обратного распространения ошибки), с помощью которого обучается нейросеть для "угадывания" распределения моментов взамен расчета МКЭ Это немного разные задачи. Цитата:
Вряд ли автор сможет гарантировать достоверность решения, т.к. даже создатели КЭ-программ таких гарантий не дают. Они выкручиваются публикацией характерных верификационных расчетов, демонстрируя, что программист не накосячил. Можно то же самое сделать и для нейросети. Но ошибки нейросети могут иметь качественно другую природу, не связанную с программистом, а связанную с самим методом. Хорошим примером является автопилот Теслы. Чаще всего адекватен, но уже опубликовано немало случаев, когда он дает сбои типа путает луну со светофором. И все потому, что нейросеть не научили отличать одно от другого. Цитата:
Для плит я не вижу принципиальной невозможности обучения сети, но думаю, что это должно быть сложнее Последний раз редактировалось Vovochka, 12.08.2021 в 15:02. |
|||||
![]() |
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 1,846
|
Цитата:
----- добавлено через ~2 мин. ----- Если уравнение Грина, то нужно говорить не о МКЭ, а о МГЭ. |
|||
![]() |
![]() |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
|
|
![]() |
||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Ищу книгу Фиалко С.Ю_Применение метода конечных элементов к анализу прочности и несущей способности тонкостенных железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности | slava_lex | Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов | 2 | 15.03.2019 10:34 |
Создание сетки конечных элементов | Atilla | Расчетные программы | 22 | 24.10.2017 04:03 |
Создание сетки конечных элементов для Лиры в Автокаде. | professor_off | Лира / Лира-САПР | 11 | 28.10.2010 20:39 |
ОО библиотека конечных элементов | Lucky | Программирование | 3 | 25.11.2008 22:52 |
Выбор конечных элементов при расчете зданий | kent3000 | Расчетные программы | 21 | 21.03.2005 13:24 |