Cấu hình mạng nơron tế bào CNN giải phương trình Navier-Stock trên nền tảng chip FPGA

Abstract

Hệ thủy lực động đã được nhiều nhà nghiên cứu xây dựng mô hình toán học mô tả với nhiều trạng thái khác nhau. Phương trình Navier-Stokes cho dòng chảy qua khe hẹp mô tả hiện tượng dòng chảy qua cửa cống gây hiện tượng sói mòn hai bên bờ cần được nghiên cứu và xử lý. Báo cáo này trình bày phương pháp ứng dụng công nghệ CNN giải phương trình Navierstock. Việc giải các PDE đã được nhóm nghiên cứu thực thi thành công và công bố [1,6], tuy nhiên ở đây tập trung vào hai vấn đề là mở rộng không gian tính toán (vì tài nguyên FPGA kích thước hạn chế, yêu cầu thực tế lại cần không gian tính toán lớn); trao đổi dữ liệu theo thời gian thực từ máy PC hay từ cảm biến đo lường với chip CNN. Hướng giải quyết là chia tách không gian thành nhiều không gian con, xử lý biên để đồng bộ tính toán giữa các miền; xây dựng các vùng đệm để trao đổi dữ liệu với bên ngoài. Các kết quả thực nghiệm mô phỏng trên chip XCVL240T-1FFG1156 cho thấy tính hiệu quả, tin cậy của giải pháp.