Método de Aprendizaje Profundo Basado en Redes Neuronales para Problemas de Difusión de Neutrones Multidimensionales con un Tratamiento Novel para la Frontera
Autores: Xie, Yuchen; Wang, Yahui; Ma, Yu; Wu, Zeyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Redes neuronales
Aprendizaje profundo
Difusión de neutrones
Tratamiento de fronteras
Función de prueba
Hiperparámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se desarrollaron técnicas de aprendizaje profundo (DL) basadas en redes neuronales artificiales (ANN) para resolver los problemas de difusión de neutrones para la distribución continua del flujo de neutrones sin discretización del dominio por adelantado. Debido a su propiedad sin malla, la solución DL se puede extender fácilmente a geometrías complicadas. Se desarrollan y comparan dos realizaciones específicas de métodos DL con diferentes tratamientos de frontera en términos de precisión y eficiencia, incluyendo el método independiente de frontera (BIM) y el método dependiente de frontera (BDM). La comparación de rendimiento en un punto de referencia analítico indica que el BDM es el método DL preferido. Se proponen construcciones novedosas de funciones de prueba para generalizar la aplicación del BDM. Para una comprensión más profunda del BDM en problemas de difusión, se investiga además la influencia de hiperparámetros importantes. Los resultados numéricos indican que la precisión del BDM puede alcanzar cientos de veces más que la del BIM en problemas de difusión. Este trabajo puede proporcionar una nueva perspectiva para aplicar el método DL a cálculos de reactores nucleares.
Descripción
En este artículo, se desarrollaron técnicas de aprendizaje profundo (DL) basadas en redes neuronales artificiales (ANN) para resolver los problemas de difusión de neutrones para la distribución continua del flujo de neutrones sin discretización del dominio por adelantado. Debido a su propiedad sin malla, la solución DL se puede extender fácilmente a geometrías complicadas. Se desarrollan y comparan dos realizaciones específicas de métodos DL con diferentes tratamientos de frontera en términos de precisión y eficiencia, incluyendo el método independiente de frontera (BIM) y el método dependiente de frontera (BDM). La comparación de rendimiento en un punto de referencia analítico indica que el BDM es el método DL preferido. Se proponen construcciones novedosas de funciones de prueba para generalizar la aplicación del BDM. Para una comprensión más profunda del BDM en problemas de difusión, se investiga además la influencia de hiperparámetros importantes. Los resultados numéricos indican que la precisión del BDM puede alcanzar cientos de veces más que la del BIM en problemas de difusión. Este trabajo puede proporcionar una nueva perspectiva para aplicar el método DL a cálculos de reactores nucleares.