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麻省理工的智能拖曳池
2019年12月11日 由 TGS 发表
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麻省理工学院海洋基金会流体力学实验室开发了一种自动化实验设备——智能拖曳池（ITT），能够自动、自适应地执行、分析和设计探索涡激振动（VIV）的实验。对于连接水下油井和地面的海洋钻井立管等海洋结构物的工程设计来说，极为重要。在主动学习的指导下，ITT可以进行一系列的实验：由计算机选择下一个实验的参数，使用“探索-利用”的方法，大大减少探索和绘制控制VIV的复杂力量所需的实验数量。
涡激振动是一种固有的非线性运动，它是在一种非规则的交叉流中对结构产生的一种运动。研究人员报告说，国际电话电报公司完成的实验数量已经与迄今为止世界范围内有关VIVs的实验总数相当。
在八维参数空间中盲目地对每个参数进行10次测量，需要1亿次实验。有了ITT，研究人员可以把这个问题带入一个比以前更广泛的参数空间去探索，原本需要950年才能完成实验，几个月就够了。
机器人系统会周期性地，以恒定的速度，自动进行一系列的初始实验，在这个过程中，ITT能起到的作用是，通过最小化、量化不确定性的适当采集函数，来实现一系列目标（如减少阻力等），与此同时，对下一个实验的参数进行部分控制。今年早些时候，ITT的研究人员获得了麻省理工学院颁发的德弗洛雷斯机械工程奖，ITT则被评为：利用新方法使老化油田重新焕发生机的杰出范例。此外，研究指出了许多其他在科学上利用自动化和人工智能的方法：在加州理工学院，一个名叫“亚当”的机器人科学家生成并测试假设；在美国国防高级研究计划局，大型机制项目阅读了成千上万的研究论文，以产生新的模型。
总体来说，这个新系统显示了进行研究的潜在范式转变，其中自动化和不确定性量化可以大大加速科学发现。研究人员断言，论文中描述的机器学习方法，可以应用于流体力学以及其他实验领域。
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