Penyelidik di Universiti Metropolitan Osaka telah mencipta model simulasi bendalir berkuasa AI yang mengurangkan masa pengiraan secara drastik sambil mengekalkan ketepatan yang tinggi, membuka pintu untuk kemajuan dalam tenaga luar pesisir dan reka bentuk maritim.
Pasukan penyelidik di Universiti Metropolitan Osaka telah membangunkan model simulasi bendalir dikuasakan pembelajaran mesin baharu yang mengurangkan masa pengiraan secara drastik tanpa mengorbankan ketepatan. Pendekatan inovatif ini menjanjikan kemajuan ketara dalam penjanaan kuasa luar pesisir, reka bentuk kapal dan pemantauan lautan masa nyata.
Kaedah tradisional untuk meramalkan tingkah laku bendalir, yang penting untuk industri yang bergantung pada tenaga gelombang dan pasang surut, selalunya memerlukan sumber pengiraan yang luas. Kaedah zarah, teknik biasa, mensimulasikan tingkah laku aliran bendalir tetapi memerlukan kuasa dan masa pemprosesan yang besar. Dengan memperkemas dan mempercepatkan simulasi ini, model pengganti yang dikuasakan AI merevolusikan penyelidikan dinamik bendalir.
Tetapi AI mempunyai kelemahannya.
"AI boleh memberikan hasil yang luar biasa untuk masalah tertentu tetapi sering bergelut apabila digunakan pada keadaan yang berbeza," kata pengarang utama Takefumi Higaki, penolong profesor di Sekolah Siswazah Kejuruteraan Universiti Metropolitan Osaka, dalam satu kenyataan berita.
Untuk mengatasi cabaran ini, pasukan penyelidik membangunkan model pengganti baharu menggunakan teknologi pembelajaran mendalam yang dipanggil rangkaian saraf graf. Mereka dengan teliti membandingkan pelbagai keadaan latihan untuk mengenal pasti faktor penting untuk pengiraan bendalir berketepatan tinggi. Pasukan itu juga menilai kebolehsuaian model kepada kelajuan simulasi yang berbeza, yang dikenali sebagai saiz langkah masa dan pelbagai jenis pergerakan bendalir.
Hasilnya adalah konsisten merentas pelbagai senario bendalir.
"Model kami mengekalkan tahap ketepatan yang sama seperti simulasi berasaskan zarah tradisional, dalam pelbagai senario bendalir, sambil mengurangkan masa pengiraan daripada kira-kira 45 minit kepada hanya tiga minit," tambah Higaki.
Kemajuan ini menandakan satu langkah penting ke hadapan dalam simulasi cecair berprestasi tinggi, menyediakan penyelesaian berskala dan boleh umum yang mengimbangi ketepatan dan kecekapan. Implikasinya melangkaui penyelidikan teori.
"Simulasi bendalir yang lebih pantas dan lebih tepat boleh bermakna pecutan yang ketara dalam proses reka bentuk untuk kapal dan sistem tenaga luar pesisir," tambah Higaki. "Mereka juga membolehkan analisis tingkah laku bendalir masa nyata, yang boleh memaksimumkan kecekapan sistem tenaga lautan."
Kajian itu, diterbitkan dalam Penyelidikan Lautan Gunaan, menonjolkan potensi transformatif teknologi ini, dengan keupayaan untuk menyelaraskan proses reka bentuk maritim dan meningkatkan keupayaan pemantauan lautan masa nyata, dengan itu memacu inovasi dalam sistem tenaga lautan yang mampan.
sumber: Universiti Metropolitan Osaka