diff --git a/rfcs/Science/20240904_Diffusion.md b/rfcs/Science/20240904_Diffusion.md new file mode 100644 index 000000000..08da53d24 --- /dev/null +++ b/rfcs/Science/20240904_Diffusion.md @@ -0,0 +1,69 @@ +# NO.8 A physics-informed diffusion model for high-fidelity flow field reconstruction 论文复现 + +> RFC 文档相关记录信息 + +| | | +| ------------ | --------------------- | +| 提交作者 | AI1LJW | +| 提交时间 | 2024-9-10 | +| RFC 版本号 | v1.0 | +| 依赖飞桨版本 | develop 版本 | +| 文件名 | 20240904_Diffusion.md | + +## 1. 概述 + +### 1.1 相关背景 + +> 题目: [NO.8 A physics-informed diffusion model for high-fidelity flow field reconstruction 论文复现](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_7th/%E3%80%90Hackathon%207th%E3%80%91%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E2%80%94%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no8-a-physics-informed-diffusion-model-for-high-fidelity-flow-field-reconstruction-%E8%AE%BA%E6%96%87%E5%A4%8D%E7%8E%B0) +> +> 计算流体动力学(CFD)模拟对工程系统与流体流动的相互作用提供有价值的信息,对工程设计和相关领域非常重要。然而,高保真度的CFD模拟,如直接数值模拟(DNS),通常需要在大规模的空间和时间尺度上求解纳维-斯托克斯方程,计算成本很高。而机器学习模型在加速CFD模拟方面显示出潜力,因此论文使用一种仅使用高保真度数据进行训练的扩散模型,用于重建高保真度数据,并且在实验结果表明,该模型能够在不重新训练的情况下,基于不同的输入源产生准确的2D湍流流动重建结果 + +### 1.2 功能目标 + +* 复现 DPMM 代码,实现完整的流程,包括:训练、验证、导出。 +* 保持精度与论文精度一致,相对误差在 ±10% 以内。 +* 产出论文相关文档、图片等。 + +### 1.3 意义 + +> 复现 DPMM 代码,能够使用 DPMM 模型进行训练、验证、导出。 + +## 2. PaddleScience 现状 + +> PaddleScience 套件暂无 DPMM 代码案例,但是可以基于PaddleScience API实现该模型。 + +## 3. 目标调研 + +> - 论文解决的问题:将数据重建问题转化为数据去噪问题,并使用去噪扩散概率模型 (DDPM) 从噪声输入中重建高精度 CFD 数据。 +> - 链接: +> 代码:[https://github.com/BaratiLab/Diffusion-based-Fluid-Super-resolution](https://github.com/BaratiLab/Diffusion-based-Fluid-Super-resolution) +> 论文:[https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021999123000670](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021999123000670) +> +> 需将 Pytorch 代码转换为 Paddle + +## 4. 设计思路与实现方案 + +参考 PaddleScience 以及 AiStudio 已有代码实现 DPMM + +1. 数据预处理 +2. 模型构建 +3. 超参数设定 +4. 验证训练模型的 rel. error + +### 4.1 补充说明[可选] + +无 + +## 5. 测试和验收的考量 + +> 成功复现DPMM模型,并在论文中的案例上复现精度。 + +## 6. 可行性分析和排期规划 + +- 202408:调研 +- 202409:复现代码并作调整 +- 202410:整理项目产出,撰写案例文档 + +## 7. 影响面 + +> 丰富[PaddleScience](https://paddlescience-docs.readthedocs.io/zh/latest/)的应用案例,在example目录下增加DPMM模型。