سخنرانی علمی

سخنرانی علمی در دانشکده مهندسی عمران

روز شنبه، هفتم مهر، سخنرانی علمی با موضوع "شبکه‌های عصبی PINN: رویکردی نوین برای حل مسائل مهندسی" توسط آقای دکتر مهدی شاداب‌فر عضو پژوهشی دانشگاه لیکهد کانادا به صورت حضوری (و مجازی) از ساعت 12 در سالن دکتر برقعی دانشکده مهندسی عمران برگزار می‌شود. چکیده سخنرانی در ادامه آورده شده است.

چکیده:

استفاده شبکه های عصبی مصنوعی عموما نیازمند جمع آوری داده است که در بسیاری از موارد در دسترس نیستند. از طرفی، مسائل مهندسی غالباً توسط معادلات دیفرانسیل جزئی (PDE) بنا شده اند و شبکه های عصبی نمی توانند درکی از معادلات دیفرانسیل و فیزیک حاکم بر این مسائل داشته باشند. برای غلبه بر این چالش ها، شبکه های عصبی مطلع از فیزیک (PINN) توسعه داده شده اند. PINNها با ترکیب شبکه های عصبی با معادلات حاکم فیزیکی، سعی می کنند بدون الزام به وجود داده و با درک معادلات حاکم بر مسائل، راه حل های دقیق و کم هزینه ای ارائه نمایند. در PINNیک شبکه عصبی به جای حل مستقیم PDE وظیفه یادگیری توابعی را بر عهده دارد که معادلات و شرایط مرزی/اولیه را برآورده می کنند. این فرآیند از طریق بهینه سازی تابع هزینه انجام می شود که خطای بین خروجی شبکه عصبی و معادلات را کمینه می کند. PINNها در حال حاضر در طیف گسترده ای از مسائل مهندسی عمران، از جمله تحلیل رفتار سازه ها، شبیه سازی جریان سیالات در اطراف سازه ها و همچنین در محیطهای متخلخل مثل خاک و سنگ استفاده می شوند. در این سخنرانی، ابتدا به مروری بر چالش های موجود در حل مسائل مهندسی با روشهای سنتی و ضرورت استفاده از رویکردهای نوین پرداخته میشود. سپس به تشریح عملکرد و ساختار شبکه های عصبی مطلع از فیزیک و تفاوت های کلیدی آنها با شبکه های عصبی سنتی پرداخته می شود. در ادامه، نحوه تعریف، پیاده سازی و استفاده از PINNبرای حل یک مسئله نمونه تشریح شده و ابزار و کدهای مورد نیاز برای آن در اختیار مخاطبان قرار می گیرد. در پایان هم به بررسی آخرین پیشرفت ها و تحقیقات نوظهور در زمینه PINNها و چشم انداز این ابزار در حل مسائل مهندسی پیچیده پرداخته میشود. امیدواریم که مخاطبان با شرکت در این سخنرانی، دیدگاه تازه ای نسبت به حل مسائل مهندسی پیدا کرده و با توانایی PINNها در خلق راه حل های ابتکاری و کارآمد آشنا شوند.