Просмотров: 667
Механики СПбГУ применили методы машинного обучения для изучения ударных волн в метане
Научный коллектив под руководством профессора СПбГУ Елены Владимировны Кустовой предложил использовать методы машинного обучения для изучения ударных волн в однокомпонентном метане. Специалисты разработали математические модели, описывающие поведение газа вблизи космического аппарата во время его спуска в атмосферу Титана, спутника Юпитера.
Моделирование неравновесных течений многоатомных газов требует построения строгих математических моделей, а их применение как правило приводит к высоким вычислительным затратам. В связи с этим возникает необходимость оптимизации процесса вычислений.
Для решения этой задачи ученые разработали модели, которые отражают сложную молекулярную структуру, неравновесную кинетику, динамику потока, тепломассоперенос, а также сокращают время обработки данных. «Для решения данной задачи наш коллектив применил междисциплинарный подход, сочетающий разработку новой теоретической модели ударных волн в метане с включением алгоритмов машинного обучения в собственный конечно-объемный код. Наиболее перспективным оказалось использование нейросетей, сократившее время моделирования простой одномерной конфигурации течения более чем в три раза», — подчеркнула Елена Владимировна.
По словам ученых, такой подход может быть применен для дальнейшего развития моделей неравновесной колебательной и химической кинетики в высокотемпературных течениях. Разработанная математическая модель может стать основой для изучения смеси метана и азота, что является важным аспектом при планировании проведения космических миссий на Титан.