Бернд Ноак
Бернд Райнер Ноак (родился 17 февраля 1966 года, Корбах , Западная Германия ) — немецкий физик . Область его исследований и преподавания с обратной связью — управление потоками в транспортных системах. Основное внимание уделяется управлению машинным обучением и нелинейному управлению на основе моделей с использованием моделирования пониженного порядка и нелинейных ( аттракторных ) замыканий. В настоящее время исследуемые конфигурации включают следы , слои смешения , струи , перемешивание в камерах сгорания и аэродинамические потоки вокруг автомобилей и самолетов .
Жизнь
[ редактировать ]Бернд Р. Ноак [1] Национальный профессор Харбинского технологического института , Китай , почетный профессор Берлинского технологического университета и член Американского физического общества. Он получил степень дипломированного физика в Университете Георга-Августа в Геттингене в 1989 году. В 1992 году он остался, чтобы получить докторскую степень по физике под руководством Гельмута Экельмана . В последующем он работал в Институте Макса Планка в Геттингене , Немецком аэрокосмическом центре, Геттингене , Геттингенском университете и Исследовательском центре United Technologies (Ист-Хартфорд, Коннектикут, США), прежде чем он присоединился к Берлинскому институту. технологии . Там профессор Ноак возглавил группу «Моделирование пониженного порядка для управления потоками» в Школе V «Транспортные и машинные системы». Позже он был директором по исследованиям CNRS в Институте PPRIME, Пуатье и Лаборатории информатики по механике и инженерным наукам ( LIMSI ), Париж-Сакле , Франция, и профессором Технического университета Брауншвейга. , Германия.
Научная работа
[ редактировать ]В центре внимания работы Ноака находятся физические теории и математические методы управления турбулентностью. Одним из направлений является разработка нелинейных моделей, ориентированных на управление. и соответствующее построение системы управления по методу Галеркина , первоначально предложенному Борисом Галеркиным . Он предложил первую математическую модель Галеркина для двух- и трехмерного цилиндрического следа, исходя из соображений гильбертова пространства. Последующие работы используют правильное ортогональное разложение и предлагают многочисленные средства, учитывающие фактор давления, турбулентность подшкалы и отклонения от обучающего набора.
Он выделил три основных аспекта нелинейности в динамических моделях наименьшего порядка:
- Роль основного течения в насыщении флуктуационного уровня, основанная на теории среднего поля Дж. Т. Стюарта и обобщающая модель Ландау для сверхкритической бифуркации Хопфа . [2]
- Взаимодействие двух когерентных структур на разных частотах через основной поток приводит к образованию связанных осцилляторов Ландау. [3]
- Статистическое замыкание энергетического каскада широкополосной динамики с помощью структуры неравновесной термодинамики (FTT) за конечное время. [4]
Соответствующие законы управления могут быть выведены из энергетических соображений и применены к обтекаемым и обтекаемым телам.
В последнее время Ноак работает над внедрением мощных методов машинного обучения в управление турбулентностью. Основными достижениями являются изучение закона управления в реальных экспериментах с использованием управления машинным обучением (MLC) и автоматическое обучение ориентированной на управление динамической модели серого ящика на основе экспериментальных данных.
Дополнительные проекты включают визуализацию данных, феноменологические модели, вихревые модели и оптимизацию на основе энтропии в дополнение к спектру подходов к управлению без моделей и на основе моделей. Широта этого исследования основана на сети междисциплинарного сотрудничества с ведущими командами.
Учебники и обзорные статьи
[ редактировать ]- Бернд Р. Ноак; Марек Моржински; Галаад Тадмор, ред. (2011). Моделирование пониженного порядка для управления потоками . Спрингер-Верлаг. ISBN 978-3-7091-0758-4 .
- Томас Дюрье; Стивен Л. Брантон; Бернд Р. Ноак (2016). Управление машинным обучением: укрощение нелинейной динамики и турбулентности . Спрингер-Верлаг. ISBN 978-3-319-40624-4 .
- Стивен Л. Брантон; Бернд Р. Ноак (2015). «Управление турбулентностью с обратной связью: прогресс и проблемы». Обзоры прикладной механики . 67 (5): 050801. Бибкод : 2015ApMRv..67e0801B . дои : 10.1115/1.4031175 . S2CID 120783766 .
- Стивен Л. Брантон; Бернд Р. Ноак; Петрос Кумутсакос (2020). «Машинное обучение для механики жидкости». Анну. Преподобный Fluid Mech . 52 : 477–508. arXiv : 1905.11075 . Бибкод : 2020АнРФМ..52..477Б . doi : 10.1146/annurev-fluid-010719-060214 . S2CID 166227999 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Бернд Р. Ноак» .
- ^ Оберлейтнер, К.; Зибер, М.; Найери, Китай; Пашерайт, Колорадо; Петц, К.; Хеге, Х.-К.; Ноак, БР; Выгнански, И. (2011). «Трехмерные когерентные структуры в закрученной струе, подвергающейся разрушению вихря: анализ устойчивости и построение эмпирических режимов». Журнал механики жидкости . 679 : 383–414. Бибкод : 2011JFM...679..383O . дои : 10.1017/jfm.2011.141 . S2CID 53125370 .
- ^ Люхтенбург, Дирк М.; Гюнтер, Берт; Ноак, Бернд Р.; Король, Рудиберт; Тадмор, Галаад (2009). «Обобщенная модель среднего поля естественного и высокочастотного обтекания конфигурации с большой подъемной силой». Журнал механики жидкости . 623 : 283–316. Бибкод : 2009JFM...623..283L . дои : 10.1017/S0022112008004965 .
- ^ Бернд Р. Ноак; Михаэль Шлегель; Бой Альборн; Герд Мучке; Марек Моризнски; Пьер Конт; Галаад Тадмор (2008). «Термодинамика нестационарных потоков жидкости за конечное время» (PDF) . Журнал неравновесной термодинамики . 33 (2): 103–148. Бибкод : 2008JNET...33..103N . дои : 10.1515/JNETDY.2008.006 . S2CID 52969155 .
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
