基于ROM的神经网络训练应用_数据

前文介绍了神经网络在新能源汽车热管理系统中的应用,以及神经网络类别和神经网络的神经元,激活函数、误差函数以及反向传播等。

神经网络的信息流是前向传播的:输入数据经过线性加权组合,激活函数实现非线性变换,在不同层间反复迭代,得到最后的输出。这样的网络被称为前馈神经网络(feedforward neural network)。

反向传播(back propagation)本质上是指神经网络每层参数梯度的

计算方法。具体来说,它就是利用复合函数求导的链式法则,逐层求出损失函数对各个神经元权重和偏置的偏导数,进而构成梯度以作为修改权重的依据。反向传播采用的是梯度下降法,梯度下降的目的就是求解损失函数。

 

本研究将采用 Simcenter Reduced Order Modeling (ROM) 软件 V2404 版本来实施稳态神经网络模型的训练工作。具体的建模步骤如下:

1  将总计 1000 组稳态工况数据样本整体导入软件平台。为便于后续分析与模型验证,我们将这 1000 组数据均匀划分为 5 个独立的数据子集,每个子集包含 200 组数据点。 接着,在模型训练资源的配置上, 严格遵循机器学习的常规实践,从整体数据集(1000 组)中提取 20% 的数据量(即 200 组数据)专门作为验证数据集 (Validation),用于在训练过程中监控模型性能并防止过拟合;剩余的 80%(即 800 组数据)则全部作为训练数据集 (Training),用以驱动神经网络模型的学习和参数优化过程。

基于ROM的神经网络训练应用_神经网络_02

 

2 在 Simcenter Reduced Order Modeling (ROM) 软件中执行 “Model sweep” 命令并确认输入/输出变量,

基于ROM的神经网络训练应用_数据集_03

3 在 Simcenter ROM 软件中执行 “Model Sweep” 命令并选择 Neural Network(神经网络) 作为建模方法,同时将 Search Detail(搜索细节) 设置为 Slower(更慢),(选择slower会训练更多组数据)

基于ROM的神经网络训练应用_神经网络_04

4 开始训练;

5 选择精度最高的模型,导出所需的模型类型,Simcenter Reduced Order Modeling中可以导出FMU、ONNX、S-Function、AMESim子模型等。

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