發(fā)布時間：2021-01-04 19:47

　　空氣動力學(xué)的研究由來已久,對航空航天事業(yè)的發(fā)展和國家安全來說至關(guān)重要。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)建模方法對該領(lǐng)域的高度非線性偏微分方程的擬合精度有待進(jìn)一步提升,計(jì)算機(jī)技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給空氣動力學(xué)的數(shù)據(jù)建模帶來了曙光。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練需要充分的數(shù)據(jù),才能夠得到精度較高的模型,但是空氣動力學(xué)的數(shù)據(jù)較難獲得且代價昂貴。針對上述問題,本文建立生成式對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）模型,能夠自動學(xué)習(xí)原始數(shù)據(jù)分布,生成逼真樣本。本文的主要工作如下:（1）針對氣動力數(shù)據(jù)建模,設(shè)計(jì)GAN模型。原始的GAN模型通常多為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并不適用于氣動力數(shù)據(jù)建模,為此本文提出了基于多層感知機(jī)和多徑向基的GAN氣動力數(shù)據(jù)模型。（2）為解決氣動數(shù)據(jù)量不足和GAN訓(xùn)練不穩(wěn)定的問題,引入了基于Wasserstein距離的生成式對抗網(wǎng)絡(luò)（WGAN）模型。WGAN通常的實(shí)現(xiàn)辦法是權(quán)重裁剪和梯度懲罰,權(quán)重裁剪會使得網(wǎng)絡(luò)的魯棒性降低,梯度懲罰存在梯度消失的問題,為此本文建立了基于差分的WGAN模型,能夠增強(qiáng)判別器損失函數(shù)的局部連續(xù)性,在小樣本數(shù)據(jù)集中網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練更加穩(wěn)定。（3）為解決判別器對生成樣本決策正確時GAN出現(xiàn)的飽和問題,構(gòu)建基于最小二乘法的GA... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Burgers方程案例數(shù)據(jù)在粘度系數(shù)為0.005時速度的變化情況

Sigmoid函數(shù)圖像

圖 3-2 Sigmoid 函數(shù)圖像 ReLU 函數(shù)如公式(3-5)和圖 3-3 所示，是一個線性修正函數(shù)，能夠緩解梯度消失。該函數(shù)在 z 0時，函數(shù)梯度是固定不變的，在一定程度上緩解了 Sigmoid 函數(shù)梯度變化慢的情況，可以使用 ReLU 函數(shù)來加快模型的收斂速度。但 ReLU 函數(shù)只能用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層。 f( z) =max(0, z) (3-5)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果建立有尾翼導(dǎo)彈數(shù)學(xué)模型[J]. 何開鋒,王文正,錢煒祺.  流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測量. 2004(04)
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[9]HERMITE—BIRKHOFF INTERPOLATION OF SCATTERED DATA BY RADIAL BASIS FUNCTIONS[J]. 吳宗敏.  Approximation Theory and Its Applications. 1992(02)

碩士論文
[1]大攻角非定常氣動力建模和氣動模型及飛行仿真研究[D]. 楊勐.南京航空航天大學(xué) 2011



本文編號：2957318