Meta-modeling game for deriving theory-consistent, microstructure-based traction–separation laws via deep reinforcement learning

强化学习 计算机科学 人工智能 稳健性(进化) 适应度函数 隐马尔可夫模型 人工神经网络 机器学习 算法 遗传算法 生物化学 基因 化学
作者
Kun Wang,WaiChing Sun
出处
期刊:Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering [Elsevier BV]
卷期号:346: 216-241 被引量:108
标识
DOI:10.1016/j.cma.2018.11.026
摘要

This paper presents a new meta-modeling framework that employs deep reinforcement learning (DRL) to generate mechanical constitutive models for interfaces. The constitutive models are conceptualized as information flow in directed graphs. The process of writing constitutive models is simplified as a sequence of forming graph edges with the goal of maximizing the model score (a function of accuracy, robustness and forward prediction quality). Thus meta-modeling can be formulated as a Markov decision process with well-defined states, actions, rules, objective functions and rewards. By using neural networks to estimate policies and state values, the computer agent is able to efficiently self-improve the constitutive model it generated through self-playing, in the same way AlphaGo Zero (the algorithm that outplayed the world champion in the game of Go) improves its gameplay. Our numerical examples show that this automated meta-modeling framework does not only produces models which outperform existing cohesive models on benchmark traction–separation data, but is also capable of detecting hidden mechanisms among micro-structural features and incorporating them in constitutive models to improve the forward prediction accuracy, both of which are difficult tasks to do manually.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
精明听芹完成签到,获得积分20
1秒前
lym97完成签到 ,获得积分10
2秒前
lili完成签到,获得积分10
3秒前
小蘑菇应助cds采纳,获得10
5秒前
银点发布了新的文献求助30
6秒前
xianxian完成签到 ,获得积分10
7秒前
过时的元霜完成签到,获得积分10
11秒前
唔西迪西完成签到,获得积分10
11秒前
Double1228发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
cds发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
nt完成签到,获得积分10
21秒前
蚊子别咬我完成签到,获得积分10
21秒前
dlzdj555发布了新的文献求助10
22秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
27秒前
Gyy关闭了Gyy文献求助
27秒前
认真的月亮完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
真君山山长完成签到,获得积分10
30秒前
cc完成签到 ,获得积分10
31秒前
nikky977发布了新的文献求助10
32秒前
XZTX完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
852应助kkh采纳,获得10
33秒前
34秒前
zuol发布了新的文献求助10
35秒前
大个应助黑色空格采纳,获得10
37秒前
研友_Z11kkZ发布了新的文献求助10
38秒前
Niko_Mak完成签到,获得积分10
38秒前
wjq完成签到 ,获得积分10
39秒前
kkh发布了新的文献求助10
40秒前
lyzhu发布了新的文献求助10
40秒前
研友_Z11kkZ完成签到,获得积分10
43秒前
知返完成签到 ,获得积分10
44秒前
LXL完成签到,获得积分10
44秒前
任我行完成签到 ,获得积分10
44秒前
肯努力发布了新的文献求助10
45秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Comprehensive Organic Synthesis 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6597564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8367288
关于积分的说明 17910431
捐赠科研通 5750818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2953442
邀请新用户注册赠送积分活动 1928727
关于科研通互助平台的介绍 1822988