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多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法技术

技术编号:46062930 阅读:11 留言:0更新日期:2025-08-11 15:49
本发明专利技术公开了一种多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,该方法在求解区域内依据介质参数与场源信息,对计算域进行分区划分,将整体区域拆分为多个物理子区域;在每个子区域内部独立部署神经网络模型,用于拟合该区域内的电磁场分布,从而提升网络对局部物理特性变化的学习能力和建模精度;通过在子区域之间构建跨网络的连续性耦合机制,在相邻区域交界面处引入矢量磁位的值连续性约束与其空间导数对应的磁场切向分量的连续性损失函数,实现各子网络之间的物理耦合,确保电磁场解在不同区域间的边界连续性和整体解的一致性。具备通用性强、适应复杂边界条件能力强等优势,适用于多区域、多材料、多源耦合场问题的建模与仿真计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁场计算与人工智能交叉领域,具体涉及一种面向多域电磁场问题的无监督求解方法,采用多子网络协同建模策略,属于电磁场智能计算与物理信息神经网络建模。


技术介绍

1、在电磁场数值计算中,传统的有限元法(fem)等数值方法在处理多区域、多材料、多源耦合的复杂电磁问题时,面临网格划分困难、计算资源消耗大、适应性差等挑战,尤其在面对复杂几何结构或局部介质剧烈变化的区域,精度与效率难以兼顾。

2、近年来,基于物理信息神经网络(physics-informed neural networks,pinns)的电磁场建模方法受到广泛关注。pinns通过将偏微分方程残差作为网络损失进行训练,无需依赖大量标注数据,即可实现端到端求解,具有高度的可扩展性与通用性。然而,单一神经网络在处理跨尺度、多区域电磁特性时,常常难以兼顾局部表达能力与全局协调性,存在精度不高、训练不稳定等问题。

3、因此,亟需一种面向复杂多域电磁场问题的高效建模方法,以提升网络的局部拟合能力、区域间物理耦合一致性及关键边界区域的精度,从而实现对复杂电磁问题的高效、准确建模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,其特征在于,所述方法采用分区域网络部署策略、分界面连续性耦合策略、无监督训练机制、多子网络协同建模策略,在求解区域内依据介质参数与场源信息,对计算域进行分区划分,将整体区域拆分为多个物理子区域;在每个子区域内部独立部署神经网络模型,用于拟合该区域内的电磁场分布,从而提升网络对局部物理特性变化的学习能力和建模精度;通过在子区域之间构建跨网络的连续性耦合机制,在相邻区域交界面处引入矢量磁位Az的值连续性约束与其空间导数H的切向分量的连续性损失函数,实现各子网络之间的物理耦合,确保电磁场解在不同区域间的边界连续性和整体解的一致性。

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【技术特征摘要】

1.一种多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,其特征在于,所述方法采用分区域网络部署策略、分界面连续性耦合策略、无监督训练机制、多子网络协同建模策略,在求解区域内依据介质参数与场源信息,对计算域进行分区划分,将整体区域拆分为多个物理子区域;在每个子区域内部独立部署神经网络模型,用于拟合该区域内的电磁场分布,从而提升网络对局部物理特性变化的学习能力和建模精度;通过在子区域之间构建跨网络的连续性耦合机制,在相邻区域交界面处引入矢量磁位az的值连续性约束与其空间导数h的切向分量的连续性损失函数,实现各子网络之间的物理耦合,确保电磁场解在不同区域间的边界连续性和整体解的一致性。

2.如权利要求1所述的多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,其特征在于,所述采用多子网络协同建模策略,具体包括以下步骤:

3.如权利要求1所述的多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,其特征在于,所述子区域的划分依据包括介电常数、磁导率、导电率及电流密度的介质参数及场源分布特征。

4.如权利要求1所述的多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,其特征在于,所述矢量磁位为二维问题中的矢量磁位az,所述导数h为az关于空间变量的偏导数,用以构建磁场强度h的切向连续性损失。

5.如权利要求1所述的多域电磁场无监督求解的多子网络协同建模方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐炜孙雨秋徐涛何盛蕾
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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