用于大型环境的多实例化仿真制造技术

本发明专利技术尤其涉及一种用于对包括在全局物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真的计算机实现的方法。该方法包括创建局部仿真实例的数据库。创建(S0)包括提供局部仿真的集合。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，计算局部仿真的相应的缩减模型。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，将相应的局部仿真实例存储在数据库中。相应的局部仿真实例包括相应的计算出的缩减模型。该方法还包括在局部仿真实例的数据库中选择至少两个局部仿真实例。该方法还包括计算全局物理仿真。对全局物理仿真的计算包括重用包括在所选择的至少两个局部仿真实例中的每个局部仿真实例中的每个相应的计算出的缩减模型。

【技术实现步骤摘要】
用于大型环境的多实例化仿真
本专利技术涉及工程和物理仿真领域。
技术介绍
如今，可再生和可持续技术的发展被高度重视，仅举几例来说，例如应对环境规则的可再生能源、清洁智慧城市的发展、交通运输的观念。为了使可持续解决方案的发展可行，以发展可再生和可持续技术，人们普遍认为必须使用数值仿真工具。实际上，对考虑大规模存在的不确定条件(风速、建筑物分布、飞机旅行期间的天气状况等)的需要以及给定场景的不同因素(不同的建筑物、飞机的不同的风力涡轮机、飞机的不同零件等)之间的相互作用影响，使得在设计阶段使用实验是不可行的。同时，一种评估设计的既定方法是经由专用软件使用数值方法。但是，在早期设计阶段设置数值仿真非常耗时，特别是当新设计将被提交至的环境(环境也称为场景，其中场景是在其中执行仿真的3D空间)反复变化时。这主要是由于以下事实：对于每次环境变化，都必须对场景进行相应的调整，即，需要重新划分网格、重新应用边界条件并重新计算整个结果(请参见MarijnP.Zwier,WesselW.Wits的“PhysicsinDesign:Real-timeNumericalSimulationIntegratedintotheCADEnvironment”.ProcediaCIRP,Volume60,2017,Pages98-103,ISSN2212-8271,https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.01.054)。同样，在大型域(即，大型场景环境)的情况下，与仿真手段(仿真时间、数据存储等)相关联的成本呈指数增长(请参见J.Blazek的“ComputationalFluidDynamics:PrinciplesandApplications”.ISBN:978-0-08-044506-9.ElservierScience,2005,2ndEdition)。对于大规模仿真(例如，流体流动仿真、结构力学仿真、等离子动力学仿真)，可以使用多实例化的物理仿真、或需要使用在虚拟世界中仿真的物理模型(例如，电子游戏或动画电影)的任何领域的仿真，需要针对整个域运行仿真工具。当面临需要一起计算大规模仿真的场景中所包括的几个仿真时，只有运行所有仿真的整个集合的解决方案是已知的。这样的解决方案不适用于需要大量改变场景布置的大规模仿真的实例化。在该上下文中，仍然需要改进的方法，以用于对包括在物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真。
技术实现思路
因此，提供了一种计算机实现的方法，以用于对包括在全局物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真。该方法包括创建局部仿真实例的数据库。创建(S0)包括提供局部仿真的集合。局部仿真的集合包括至少两个局部仿真。局部仿真是这样的物理仿真：其为全局物理仿真的一部分并且能够单独地且独立于多物理仿真被计算。局部仿真的集合中的每个局部仿真已经被计算。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，计算该局部仿真的相应的缩减模型。创建还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，将相应的局部仿真实例存储在数据库中。相应的局部仿真实例包括相应的计算出的缩减模型。该方法还包括在局部仿真实例的数据库中选择至少两个局部仿真实例。该方法还包括计算全局物理仿真。对全局物理仿真的计算包括重用包括在所选择的至少两个局部仿真实例中的每个局部仿真实例中的每个相应的计算出的缩减模型。这构成了用于对包括在物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真的改进方法。该方法可以包括以下中的一项或多项：-全局物理仿真与全局域相关联，并且每个局部仿真与相应的局部域相关联，并且该方法还包括：●在对每个局部仿真的每个相应的缩减模型的计算之前：■选择局部仿真的相应的感兴趣区，相应的感兴趣区是相应的局部域的非空子域；●在对每个局部仿真的每个相应的缩减模型的计算处：■每个相应的缩减模型在相应的感兴趣区的边界处被计算；●在对全局物理仿真的计算处：■将所选择的至少两个仿真实例的每个局部仿真的相应的感兴趣区放置在全局域中；并且■仅全局域的其余部分被计算，其余部分是全局域中被非感兴趣区占用的部分，全局域包括分别由所选择的至少两个局部仿真实例的每个局部仿真的每个相应的感兴趣区占用的区域；-该方法还包括在对所选择的至少两个局部仿真实例的每个局部仿真的相应的感兴趣区的放置处，使相应的感兴趣区的边界与全局域中由相应的感兴趣区占用的区域的边界接合；-该方法还包括针对局部仿真的集合中的每个局部仿真，在对相应的缩减模型的计算之后：●定义探针，探针是局部仿真的相应的局部域的点，这些点与相应的感兴趣区相邻，每个探针包括局部仿真的仿真数据，其中包括相应的计算出的缩减模型的所存储的局部仿真实例还包括探针和相应的感兴趣区；-在对全局物理仿真的计算期间，至少两个所选择的局部仿真实例中的至少两个局部仿真实例交互，该交互导致至少两个仿真实例中的至少一个局部仿真实例的探针被富集，并且由于富集探针，包括在其探针被富集的局部仿真实例中的相应的计算出的缩减模型被校正；-该方法还包括针对其探针被富集的每个局部仿真实例：●在对相应的计算出的缩减模型的校正之前，计算所有经富集的探针的集合与对应探针在其被富集之前的集合之间的差异；●确定差异是否超过预定的阈值；以及●如果确定差异超过预定的阈值，则校正相应的计算出的缩减模型；-该方法还包括：●在对局部仿真实例的数据库的创建处，在存储在数据库中的局部仿真实例上学习机器学习算法，该机器学习算法针对数据库中的每个局部仿真实例，提供存储在局部仿真实例中的探针与存储在局部仿真实例中的相应的计算出的缩减模型之间的相应的关系；以及●针对其探针被富集的每个局部仿真实例，校正包括在局部仿真实例中的相应的计算出的缩减模型包括应用机器学习算法，该校正是基于相应的关系来执行的；-在由于对探针的富集而对相应的缩减模型的每次校正处，仿真实例被存储在数据库中，该仿真实例包括经校正的缩减模型和经富集的探针；-该方法还包括在对全局物理仿真的计算之后：●将新的局部仿真实例添加到局部仿真实例的数据库中，对新的局部仿真实例的添加包括：■提供新的局部仿真，该新的局部仿真已经被计算，该新的局部仿真与相应的局部域相关联；■选择新的局部仿真的相应的感兴趣区，该相应的感兴趣区是相应的局部域的非空子域；■在相应的感兴趣区的边界处计算新的局部仿真的相应的缩减模型；■定义探针，探针是相应的局部域的点，这些点与相应的感兴趣区相邻，每个探针包括新的局部仿真的仿真数据；以及■将新的局部仿真实例存储在数据库中，该新的局部仿真实例包括新的局部仿真的相应的缩减模型、新的局部仿真的探针和新的局部仿真的相应的感兴趣区，该添加导致新的仿真实例是局部仿真实例的数据库中的局部仿真实例中的一个，该方法还包括：●在对新的局部仿真实例的添加之后，在仿真实例的数据库上重新学习机器学习算法；●在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对包括在全局物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真的计算机实现的方法，所述方法包括：/n-创建(S0)局部仿真实例的数据库，所述创建(S0)包括：/n●提供(S10)局部仿真的集合，其中：/n■所述局部仿真的集合包括至少两个局部仿真；/n■局部仿真是这样的物理仿真：其为所述全局物理仿真的一部分并且能够单独地且独立于多物理仿真被计算；并且/n■所述局部仿真的集合中的每个局部仿真已经被计算；/n■针对所述局部仿真的集合中的每个局部仿真，计算(S30)所述局部仿真的相应的缩减模型；以及/n●针对所述局部仿真的集合中的每个局部仿真，将相应的局部仿真实例存储(S50)在所述数据库中，所述相应的局部仿真实例包括相应的计算出的缩减模型；/n-在局部仿真实例的所述数据库中选择(S1)至少两个局部仿真实例；以及/n-计算(S2)所述全局物理仿真，对所述全局物理仿真的所述计算(S2)包括重用(S220)包括在所选择的至少两个局部仿真实例中的每个局部仿真实例中的每个相应的计算出的缩减模型。/n

【技术特征摘要】
20181221 EP 18306834.51.一种用于对包括在全局物理仿真中的多个物理仿真实例一起仿真的计算机实现的方法，所述方法包括：
-创建(S0)局部仿真实例的数据库，所述创建(S0)包括：
●提供(S10)局部仿真的集合，其中：
■所述局部仿真的集合包括至少两个局部仿真；
■局部仿真是这样的物理仿真：其为所述全局物理仿真的一部分并且能够单独地且独立于多物理仿真被计算；并且
■所述局部仿真的集合中的每个局部仿真已经被计算；
■针对所述局部仿真的集合中的每个局部仿真，计算(S30)所述局部仿真的相应的缩减模型；以及
●针对所述局部仿真的集合中的每个局部仿真，将相应的局部仿真实例存储(S50)在所述数据库中，所述相应的局部仿真实例包括相应的计算出的缩减模型；
-在局部仿真实例的所述数据库中选择(S1)至少两个局部仿真实例；以及
-计算(S2)所述全局物理仿真，对所述全局物理仿真的所述计算(S2)包括重用(S220)包括在所选择的至少两个局部仿真实例中的每个局部仿真实例中的每个相应的计算出的缩减模型。


2.根据权利要求1所述的方法，其中：
-所述全局物理仿真与全局域相关联；并且
-每个局部仿真与相应的局部域相关联；
所述方法还包括：
-在对每个局部仿真的每个相应的缩减模型的所述计算(S30)之前：
-选择(S20)所述局部仿真的相应的感兴趣区，所述相应的感兴趣区是所述相应的局部域的非空子域；
-在对每个局部仿真的每个相应的缩减模型的所述计算(S30)处：
-每个相应的缩减模型在所述相应的感兴趣区的边界处被计算；
-在对所述全局物理仿真的所述计算(S2)处：
-将所选择的至少两个仿真实例的每个局部仿真的所述相应的感兴趣区放置(S210)在所述全局域中；并且
-仅所述全局域的其余部分被计算，所述其余部分是所述全局域中被非感兴趣区占用的部分，所述全局域包括分别由所选择的至少两个局部仿真实例的每个局部仿真的每个相应的感兴趣区占用的区域。


3.根据权利要求2所述的方法，还包括在对所选择的至少两个局部仿真实例的每个局部仿真的所述相应的感兴趣区的所述放置(S210)处，使所述相应的感兴趣区的边界与所述全局域中由所述相应的感兴趣区占用的所述区域的边界接合。


4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，还包括针对所述局部仿真的集合中的每个局部仿真，在对所述相应的缩减模型的所述计算(S30)之后：
-定义(S40)探针，所述探针是所述局部仿真的相应的局部域的点，所述点与所述相应的感兴趣区相邻，每个探针包括所述局部仿真的仿真数据；
其中，包括所述相应的计算出的缩减模型的所存储的局部仿真实例还包括所述探针和所述相应的感兴趣区。


5.根据权利要求4所述的方法，其中：
-在对所述全局物理仿真的所述计算(S2)期间，至少两个所选择的局部仿真实例中的至少两个局部仿真实例交互，所述交互导致所述至少两个仿真实例中的至少一个局部仿真实例的探针被富集(S221)；并且
-由于富集(S221)探针，包括在其探针被富集的局部仿真实例中的所述相应的计算出的缩减模型被校正(S225)。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括针对其探针被富集的每个局部仿真实例：
-在对所述相应的计算出的缩减模型的所述校正(S225)之前，计算(S222)所有经富集的探针的集合与对应探针在其被富集之前的集合之间的差异；
-确定(S223)所述差异是...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·库尼亚，E·赫尔曼，C·伍玉，
申请(专利权)人：达索系统公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR