論文の概要: Predicting Critical Heat Flux with Uncertainty Quantification and Domain Generalization Using Conditional Variational Autoencoders and Deep Neural Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05790v2
• Date: Mon, 24 Feb 2025 17:01:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-25 15:47:07.158800
• Title: Predicting Critical Heat Flux with Uncertainty Quantification and Domain Generalization Using Conditional Variational Autoencoders and Deep Neural Networks
• Title（参考訳）: 条件付き変分オートエンコーダとディープニューラルネットワークを用いた不確かさの定量化と領域一般化による臨界熱流束の予測
• Authors: Farah Alsafadi, Aidan Furlong, Xu Wu,
• Abstract要約: 我々は,2006年のGroeneveldルックアップテーブルで用いられる臨界熱流束データを拡張する条件付き変分オートエンコーダ(CVAE)を開発した。 従来の手法と比較するため、同じデータセット上で微調整深層ニューラルネットワーク(DNN)回帰モデルを評価した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.517043342442487
• License:
• Abstract: Deep generative models (DGMs) can generate synthetic data samples that closely resemble the original dataset, addressing data scarcity. In this work, we developed a conditional variational autoencoder (CVAE) to augment critical heat flux (CHF) data used for the 2006 Groeneveld lookup table. To compare with traditional methods, a fine-tuned deep neural network (DNN) regression model was evaluated on the same dataset. Both models achieved small mean absolute relative errors, with the CVAE showing more favorable results. Uncertainty quantification (UQ) was performed using repeated CVAE sampling and DNN ensembling. The DNN ensemble improved performance over the baseline, while the CVAE maintained consistent results with less variability and higher confidence. Both models achieved small errors inside and outside the training domain, with slightly larger errors outside. Overall, the CVAE performed better than the DNN in predicting CHF and exhibited better uncertainty behavior.
• Abstract（参考訳）: 深層生成モデル(DGM)は、元のデータセットによく似た合成データサンプルを生成し、データの不足に対処する。 本研究では,2006年のGroeneveldルックアップテーブルで用いられる臨界熱流束(CHF)データを増大させる条件変分オートエンコーダ(CVAE)を開発した。 従来の手法と比較するため、同じデータセット上で微調整深層ニューラルネットワーク(DNN)回帰モデルを評価した。 両モデルとも平均的な相対誤差は小さく、CVAEはより良好な結果を示した。 CVAEサンプリングとDNNアンサンブルを用いて不確かさ定量化(UQ)を行った。 DNNアンサンブルはベースラインよりも性能を向上し、CVAEは安定性を低下させ、信頼性を高めた。 どちらのモデルもトレーニング領域内外の小さなエラーを発生し、外部のエラーはわずかに大きい。 CVAEは,CHF予測においてDNNよりも優れ,不確実性も良好であった。

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