第145章 计算物理修炼空间(2/2)
“接下来就计划生成大约200组不同的几何模型,利用你的算法进行並行计算,预测它们的噪音水平,然后通过遗传算法或者神经网络代理模型,去寻找一个噪音最低的最优解。”
冯致远在副驾驶回头补充道:“这虽然是个笨办法,但在工业界是最稳妥的,只要算力跟得上,哪怕试错也能试出一个比现在好得多的构型。我们预计,大概需要两个月的时间,能把噪音降低3到5个分贝。”
“两个月,3—5分贝————”
林叶看著方案书上那密密麻麻的参数矩阵,手指轻轻敲击著纸面。
这个方案確实很稳,是典型的暴力破解。
有了精准的仿真工具,用算力换性能,確实是最乾脆最直接的方法。
但是————
他觉得这种方法,不够好!
也不够优雅!
林叶合上了那份厚厚的方案书,抬起头,眼神中带著一丝不易察觉的抗拒。
“李叔叔,还有冯叔叔。”林叶缓缓开口,“恕我直言,目前工业界在解决这类气动外形优化问题时,难道都是採用这种————比较笨”的方法吗我是说,通过大量的参数扫描来碰运气”
李卫国听出了林叶话语中的那一丝少年心气,但他並没有生气,反而笑著点了点头,坦诚地说道:“没错,这就是目前的行业现状。不仅是我们国內,哪怕是国外,比如波音、空客,甚至是nasa,在面对这种复杂的非线性气动声学问题时,这也是最主流最稳妥的標准作业程序。”
“这个方法在业內的话,一般被称为基於代理模型的优化。”
“虽然看起来笨,但它有效。”李卫国指了指方案书,“就像是饱和式打击,只要我们的火力足够多,覆盖面足够广,总能击中目標。”
冯致远在一旁补充道:“而且,林叶啊,这也是我们为什么要特意把你请来的原因。”
“这种方法虽然依赖计算机的暴力计算,但它极其依赖初始参数的选择。如果我们选定的这五个参数一开始就选错了方向,或者范围划定得不对,那就算算上一万年,计算机也找不到最优解。”
冯致远转过头,笑著对林叶说道:“计算机是死的,它没有物理直觉,但你的物理直觉,我可是见过了,所以我们也是希望你能够在接下来的工作中,利用你的那种直觉来帮一帮咱们。”
这几天,他也是专门找到了周文渊,好好了解了一下林叶的能力为什么这么强,於是乎周文渊也告诉了他,林叶在他们之前的那个项目组中究竟发挥了多么巨大的作用。
而他们也得到了一致的结论,那就是林叶的直觉,强大的可怕。
他似乎总能够找到正確的方向,甚至不需要怎么试错。
这种能力,是独属於这种超级天才的,老天爷垂青。
听著冯致远的话,林叶算是明白了。
这就像是在玩一个寻宝游戏,计算机负责挖土,而他负责告诉计算机在哪儿挖。
虽然这听起来很合理,也很受重视,但对於习惯了用数学公式直击本质的林叶来说,这依然不够优雅。
“可是————”林叶皱了皱眉,提出了那个在他看来更符合逻辑的疑问,“既然我们已经有了控制流体运动的纳维—斯托克斯方程,也有了描述声音传播的波动方程。为什么不能直接从数学上推导出来呢”
“比如,我们设定一个噪音最小的目標函数,然后像解方程一样,直接反向求出螺旋桨应该长什么样为什么非要正向去试错”
听到这个问题,李卫国和冯致远对视了一眼,隨即都苦笑了起来。
“反向设计————或者说气动声学的伴隨方法”李卫国感嘆了一声,“林叶啊,你这一问,直接问到了咱们这个领域的天花板上了。”
“很难吗”林叶问道。
“何止是难,简直是无底洞。”冯致远解释道,“如果是单纯的减阻设计,伴隨方法已经比较成熟了。但是,气动声学涉及到了湍流的非定常破碎,你要想反向推导,就需要写出湍流声源项对几何形状的导数。”
冯致远在空中比划了一个复杂的螺旋结构,“这意味著,你要在数学上精確描述如果我把叶片这里弯曲度增加1%,那个微小的涡旋破碎位置会移动多少微米进而导致声波的相位发生什么变化”这种非线性的蝴蝶效应,在数学上极其难以表达。”
李卫国也接口道:“目前国际上,针对宽频湍流噪音的反向设计,基本上还属於前沿中的前沿,甚至是空白,別说工业界了,就连学术界也没几个像样的理论模型,大家都是在摸著石头过河。”
“湍流的非定常破碎————湍流声源项对几何形状的导数————”
林叶喃喃自语,重复著这两个关键点。
李卫国和冯致远以为这番话会让林叶知难而退,老老实实地配合他们做参数扫描。
但他们错了。
其他人或许会知难而退,但是对於林叶来说,越是困难的问题,只要是被他遇上了,那就必须得想办法研究研究。
要是连尝试都不尝试,就直接放弃的话,就不符合他的作风习惯了。
更何况,如果要让他去思考那种依靠算力堆砌出来的笨办法,那就实在是太无聊了,甚至说,他大概都懒得將自己的思维用在这上面。
他还是更想要找到那个直击本质,优雅而完美的数学解!
强烈的求知慾和挑战欲,在这一刻达到了顶峰。
就在这时,那道熟悉而冰冷的机械音,在他脑海深处轰然炸响。
“检测到宿主对於气动声学反问题的强烈探索欲望,以及对计算物理极致效率的追求,计算物理修炼空间激活!”
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