論文の概要: Generalization of Urban Wind Environment Using Fourier Neural Operator Across Different Wind Directions and Cities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.05499v1
- Date: Thu, 09 Jan 2025 18:02:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-13 15:26:12.803647
- Title: Generalization of Urban Wind Environment Using Fourier Neural Operator Across Different Wind Directions and Cities
- Title(参考訳): 異なる風向と都市にまたがるフーリエニューラル演算子を用いた都市風環境の一般化
- Authors: Cheng Chen, Geng Tian, Shaoxiang Qin, Senwen Yang, Dingyang Geng, Dongxue Zhan, Jinqiu Yang, David Vidal, Liangzhu Leon Wang,
- Abstract要約: 本研究では,風向と都市レイアウトの異なる流れ場予測におけるフーリエニューラル演算子(FNO)モデルの有効性について検討した。
大規模なエドディシミュレーションデータから速度データを学習することにより,異なる都市環境と風環境下でのモデルの性能を評価する。
その結果,FNOモデルでは正確な予測が可能であり,計算時間を99%削減できることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.161712948860127
- License:
- Abstract: Simulation of urban wind environments is crucial for urban planning, pollution control, and renewable energy utilization. However, the computational requirements of high-fidelity computational fluid dynamics (CFD) methods make them impractical for real cities. To address these limitations, this study investigates the effectiveness of the Fourier Neural Operator (FNO) model in predicting flow fields under different wind directions and urban layouts. In this study, we investigate the effectiveness of the Fourier Neural Operator (FNO) model in predicting urban wind conditions under different wind directions and urban layouts. By training the model on velocity data from large eddy simulation data, we evaluate the performance of the model under different urban configurations and wind conditions. The results show that the FNO model can provide accurate predictions while significantly reducing the computational time by 99%. Our innovative approach of dividing the wind field into smaller spatial blocks for training improves the ability of the FNO model to capture wind frequency features effectively. The SDF data also provides important spatial building information, enhancing the model's ability to recognize physical boundaries and generate more realistic predictions. The proposed FNO approach enhances the AI model's generalizability for different wind directions and urban layouts.
- Abstract(参考訳): 都市風環境のシミュレーションは、都市計画、汚染対策、再生可能エネルギー利用に不可欠である。
しかし、高忠実度計算流体力学(CFD)法の計算要求により、実際の都市では実現不可能である。
これらの制約に対処するため,風向と都市配置の異なる流れ場予測におけるフーリエニューラル演算子(FNO)モデルの有効性について検討した。
本研究では,風向と都市配置の異なる都市風況予測におけるフーリエニューラル演算子(FNO)モデルの有効性について検討した。
大規模なエドディシミュレーションデータから速度データに関するモデルを訓練することにより、異なる都市構成と風環境下でのモデルの性能を評価する。
その結果,FNOモデルでは正確な予測が可能であり,計算時間を99%削減できることがわかった。
風洞をより小さな空間ブロックに分割して訓練するという革新的なアプローチは、FNOモデルの風速特性を効果的に捉える能力を向上させる。
SDFデータはまた、重要な空間構築情報を提供し、物理的な境界を認識し、より現実的な予測を生成するモデルの能力を高める。
提案したFNOアプローチは、異なる風向と都市レイアウトに対するAIモデルの一般化性を高める。
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