仿真平臺結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)

助力汽車企業(yè)進(jìn)行車輛性能研發(fā)

隨著時代發(fā)展统倒，汽車已成為一種不可或缺的交通工具的猛，在激烈的市場競爭中耀盗，客戶對車輛的結(jié)構(gòu)和性能方面提出了更高的要求。為了滿足市場需求卦尊，汽車設(shè)計(jì)變的越發(fā)復(fù)雜猎之，整車廠也越來越多地利用仿真來檢查各種設(shè)計(jì)場景和權(quán)衡取舍桶悍，在此過程中，仿真變得更加耗時鹃远，數(shù)據(jù)也變的更加密集讼逐。過去幾年中，仿真軟件一直在結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法嚎闹，以幫助減少創(chuàng)建汽車仿真系統(tǒng)所需的復(fù)雜計(jì)算凸翩。

01      面臨挑戰(zhàn)    

在這一進(jìn)化過程中需要解決兩個主要問題，一個是結(jié)構(gòu)化存儲通過仿真軟件數(shù)值計(jì)算得到的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)暂臀，為機(jī)器學(xué)習(xí)提供歷史數(shù)據(jù)肪麦，以便對機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練；另一方面的挑戰(zhàn)在如何高效使用這些歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型和提供預(yù)測結(jié)果姑享，以便減少復(fù)雜計(jì)算烫奏。只有解決好這兩個問題的融合問題，才能通過人工智能賦予汽車設(shè)計(jì)新的活力罪褒。

02      解決方案    

喊倚ぃ克斯康的仿真流程及數(shù)據(jù)管理平臺SimManager，能夠在整車性能研發(fā)過程中婿着，對各個學(xué)科的仿真過程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)按照項(xiàng)目授瘦、學(xué)科、階段竟宋、任務(wù)提完、方案等維度分類管理，結(jié)構(gòu)化存儲仿真關(guān)鍵結(jié)果數(shù)據(jù)丘侠，并建立所有數(shù)據(jù)的譜系追溯關(guān)系和版本管理徒欣。

并能夠通過和HPC高性能計(jì)算機(jī)集成，將仿真求解批量提交到高性能計(jì)算機(jī)求解蜗字，計(jì)算結(jié)束后將仿真結(jié)果回存到SimManager中打肝，生成機(jī)器學(xué)習(xí)需要的模型數(shù)據(jù)，為機(jī)器學(xué)習(xí)生成降階模型提供數(shù)據(jù)輸入挪捕。

針對復(fù)雜仿真分析時間長粗梭、產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化不能滿足迭代周期等行業(yè)痛點(diǎn)，杭读悖克斯康工業(yè)軟件推出了智能實(shí)時仿真平臺ODYSSEE断医，能夠基于機(jī)器學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)秒級實(shí)時的CAE靜態(tài)淤汽、動態(tài)仿真葡谅、圖像識別、智能預(yù)測等，顯著縮短計(jì)算分析周期乞审，提高生產(chǎn)效率绎噩，為工程、制造和質(zhì)量提供實(shí)時解決方案鸠丸。

基于SimManager仿真流程及數(shù)據(jù)管理平臺，通過集成HPC和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件共同構(gòu)建的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案架構(gòu)圖如下所示：

3      最佳實(shí)踐    

某標(biāo)桿汽車企業(yè)利用郝樱克斯康SimManager仿真流程及數(shù)據(jù)管理平臺赡脚，已成功將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用到車輛性能研發(fā)的實(shí)踐中，并取得了顯著效果躁盗，包括：

利用已有仿真模型和結(jié)果幸持，快速構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型；

利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型可快速對后續(xù)仿真進(jìn)行秒級結(jié)果預(yù)測和參數(shù)優(yōu)化拗酌；

利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型在車身彎曲模態(tài)計(jì)算時川砌，由原來的CAE仿真計(jì)算需要的2小時縮減至10秒，并保證計(jì)算精度達(dá)到96%春哨；

針對汽車約束系統(tǒng)進(jìn)行魯棒性分析荆隘，使用機(jī)器學(xué)習(xí)生成的降階模型代替CAE仿真，將仿真次數(shù)由1000次降至25次的情況下赴背，預(yù)測精度達(dá)到97%椰拒，完全可實(shí)現(xiàn)降階模型進(jìn)行仿真替代，減少仿真消耗時間凰荚。

使用基于仿真模型并通過它運(yùn)行多工況來訓(xùn)練AI模型會產(chǎn)生一個降階模型燃观，該模型能夠快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和評估以幫助優(yōu)化仿真參數(shù)，對涉及大量計(jì)算便瑟、復(fù)雜的汽車性能研發(fā)仿真工作可顯著提高效率缆毁。

（海克斯康工業(yè)軟件）

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