†本文接受的手稿版本:F。L. Teixeira,C。Sarris,Y。Zhang,D.-Y.na,J.-P。 Berenger,Y。Su,M。Okoniewski,W。C. Chew,V。Backman和J. J. Simpson,“有限差分时间域方法”,Nat。修订版方法引物3,75(2023)。doi:10.1038/s43586-023-00257-4记录的最终版本,网址为:https://www.nature.com/articles/s43586-023-00257-4
有限差分时间域(FDTD)方法是一种用于复杂介质和详细几何形状电磁场全波分析的广泛数值工具。FDTD方法的应用涵盖了一定的时间和空间尺度,从亚原子到银河系长到银河系,从经典到量子物理学。从FDTD方法中受益的技术领域包括生物医学 - 生物成像,生物素化学,生物电子学和生物传感器;地球物理学 - 遥感,通信,太空天气危害和地理位置;超材料 - 次波长聚焦镜片,电磁斗篷和连续扫描泄漏的波天线;光学 - 衍射光学元件,光子带隙结构,光子晶体波导和环形谐振器设备;血浆 - 等离子波导和天线;和量子应用 - 量子设备和量子雷达。该底漆总结了FDTD方法的主要特征,以及关键扩展,使能够为不同的研究问题获得准确的解决方案。此外,还讨论了硬件注意事项,以及如何从FDTD模型的输出中提取大小和相位数据,布里鲁因图和散射参数的示例。底漆以讨论正在进行的挑战和机会的讨论结束,以进一步增强当前和未来应用的FDTD方法。
本文讨论了与求解麦克斯韦方程的电磁理论和数值方法有关的几篇关键论文。麦克斯韦(Maxwell)于1865年发表的一篇论文提出了电磁场的动力学理论。后来,Chew等。(2020)使用标量和矢量电位公式来简化量子麦克斯韦的方程。本文还引用了几本关于电磁波理论的书籍,包括Kong(1990)和Balanis(2012)的“电磁波理论”和“高级工程电磁学”。讨论了与有限差分时间域(FDTD)方法有关的几篇论文,该方法是由Yee于1966年引入的。FDTD方法是一种用于求解Maxwell方程的数值技术,并且已广泛应用于各个领域。本文还提到了FDTD方法的几种关键算法和应用,包括使用完美匹配的层(PML)吸收电磁波。PML首先是由Berenger于1994年引入的,此后已被广泛用于数值模拟。讨论的其他论文包括与FDTD方法的表面阻抗边界条件相关的论文,以及该方法对天线设计和海洋电磁作用的应用。总的来说,本文提供了与电磁理论和求解麦克斯韦方程的数值方法相关的关键论文和概念的全面概述。研究人员已经开发了使用有限差分时间域(FDTD)算法在复杂介质中模拟电磁波的各种方法。mag。,IEEE Trans。修订版这些方法涉及完美的匹配层(PML),用于在边界处吸收波浪并防止反射。一种方法,称为卷积完美匹配的层(CPML),已被证明是对任意媒体的高效和有效的。此方法使用卷积操作在FDTD算法中实现PML。其他研究人员研究了使用差异形式和指标来开发新方法来模拟复杂介质中的电磁波。这些方法已应用于各种问题,包括磁化铁氧体中电磁波的模拟和人体组织的建模。FDTD算法也已用于模拟电磁波和分散材料(例如等离子体电层)之间的相互作用。在这些模拟中,使用数值方法求解波方程,该方法考虑了材料的分散属性。此外,研究人员还开发了使用卷积PML在光导天线中实施开放边界问题的方法。这些方法涉及使用递归卷积操作在FDTD算法中实现PML。总体而言,在复杂介质中模拟电磁波的新方法和算法的开发是一个活跃的研究领域,在电磁,光学和生物医学等领域中应用。研究人员一直在积极开发和应用有限差分时间域(FDTD)方法来解决复杂的电磁问题。在信誉良好的期刊(例如IEEE Microw)上发表的研究论文。该方法已成功用于分析非线性电路元件,模拟金属纳米甲膜和研究纳米颗粒。为了提高数值稳定性和准确性,研究人员提出了各种技术,例如网状分级和自动网格产生。这些进步使得对复杂几何形状的更有效,更可靠的模拟为材料科学和生物医学工程等领域的新应用铺平了道路。本文讨论了有限差分时间域(FDTD)方法的各种进步,以模拟复杂介质中的电磁波。研究人员推出了新技术,以提高FDTD模拟的准确性和稳定性,例如用于非矩形边界的张量FDTD公式和用于有效计算的亚架算法。子生产是一种通过将仿真域分为较小的子网格来降低计算复杂性的方法,从而使收敛速度更快并提高了精度。本文重点介绍了几种子生产方法,包括局部网格细化,子电池FDTD建模和三维子生产算法。除了亚种植外,研究人员还研究了提高FDTD模拟稳定性的方法。这包括研究可以在薄壁配方中产生的寄生解决方案,并为FDTD亚生成而产生一致且可证明的稳定配方。最近的研究重点是开发和推进有限差分时间域(FDTD)方法,用于模拟复杂的地球层系统中的电磁波传播。天线宣传,J。Comput。本文还提到了有关FDTD方法的其他几项研究,包括将EMP耦合到薄支撑杆和电线的有限差分分析,通过FDTD方法对光纤的快速单模表征以及圆柱形FDTD通过Anisotropic Dippiptipic Dippipic Diptrical FDTD分析通过各种倾向的浸入式浸润的地球媒体。研究探索了FDTD建模的各种应用,包括围绕地球球周围的冲动精灵(极低的频率)传播,Earth-Ionosphere波导的3D全局模型以及提高计算效率的并行化技术。研究人员还研究了提高FDTD模拟中稳定性和准确性的方法,例如质量大块,无条件稳定的隐式有限差异方法以及结合有限元方法(FEM)和FDTD的混合方法。此外,已经提出了各种新颖的算法和方案来增强FDTD方法的稳定性和性能,包括使用交替方向隐式方法和本地一维方案。在FDTD建模和仿真技术中的这些进展有望有助于提高对复杂的地球层系统中电磁波行为的理解和预测,并在电信,导航和地球物理研究等领域具有潜在的应用。有限差分时间域(FDTD)模拟的领域多年来已经显着提高,并开发了各种算法和方法,以提高准确性,分散性能和计算效率。phys。和Phys。XIU的另一本书着重于用于随机计算的数值方法。J.韩国物理学。e探索了对电磁波传播建模的不同方法,包括高阶FDTD方案,晶格模型和物理知识的机器学习。这些研究的重点是提高FDTD算法的准确性和分散性能,以及开发新方法,用于以控制精度和分散的控制顺序制定FDTD方案。研究人员还研究了深度学习技术(例如神经网络和深度丽思方法)的使用来解决部分微分方程和电磁问题。该领域的一些值得注意的论文包括Karniadakis等人,Raissi等,Sirignano等人和Qi等人的论文,这些论文证明了物理学知识的机器学习和深层神经网络的潜力,以解决复杂的电磁问题。此外,Hastings,Schneider和Broschat等研究人员还探索了Monte-Carlo FDTD技术,用于粗糙的表面散射。总体而言,先进的FDTD算法和方法的开发使电磁波传播的更准确,有效的模拟对诸如天线设计,微波工程和材料科学等田地的影响有显着影响。LeMaître和Knio的一本书为“用于不确定性量化的光谱方法:用于计算流体动力学的应用”,使用光谱方法探索了不确定性量化技术。几篇文章讨论了多项式混乱的使用来分析计算流体动力学(CFD)和电磁模拟中的几何不确定性。金属用于改进光学相干断层扫描。Soc。一篇文章介绍了一种基于FDTD的方法,用于建模几何不确定性,而另一篇是在有限差分时间域(FDTD)方法中进行不确定性分析。其他文章涵盖了电磁波传播,辐射和散射等主题;周期性结构;和光子带结构。一些文章讨论了使用非正交FDTD方法计算光子绿色功能和传输/反射系数的使用。文本还提到了其他一些研究论文,这些论文探讨了主题,例如金属光子晶体中的负折射,计算光子带结构,并分析负载的传输线负反射 - 反射 - 索引矩形。C. D.不连续的Galerkin时域模型,具有多速率时间步进的元图几何形状。在2021年IEEE MTT-S国际微波研讨会(IMS)(IEEE,2021).Guo,S。等。81,32–37(2022)。插图广告Google Scholar Eid,A.,Winkelmann,J。 A.,Eshein,A.,Taflove,A。 &Backman,V。光学相干断层扫描中的五帧对比的起源。 生物疾病。 选择。 Express 12,3630–3642(2021)。谷歌学者Cherkezyan,L。等。 散射光的干涉测量光谱可以量化细分屈光 - 折射率波动的统计数据。 物理。 修订版 Lett。 (2013)。章节Google Scholar Li,Y。等。 纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。 SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a:mol。 A.81,32–37(2022)。插图广告Google Scholar Eid,A.,Winkelmann,J。A.,Eshein,A.,Taflove,A。&Backman,V。光学相干断层扫描中的五帧对比的起源。生物疾病。选择。Express 12,3630–3642(2021)。谷歌学者Cherkezyan,L。等。散射光的干涉测量光谱可以量化细分屈光 - 折射率波动的统计数据。物理。修订版Lett。 (2013)。章节Google Scholar Li,Y。等。 纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。 SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a:mol。 A.Lett。(2013)。章节Google Scholar Li,Y。等。纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a:mol。 A.SCI。adv。Spectrochim。acta pt a:mol。A.7,EABE4310(2021)。插图广告Google Scholar Sun,G.,Fu,C.,Dong,M.,Jin,G。&Song,Q. 有限差分时间域(FDTD)指导在Ti底物上制备Ag纳米结构,用于敏感的SERS检测小分子。 生物分子光谱。 269,120743(2022)。元素Google Scholar Seo,J.-H.,Han,Y。 &Chung,J.-Y. 对超高场磁共振成像的鸟笼RF线圈构型的比较研究。 传感器22,1741(2022)。网站广告Google Scholar Taflove,A。 FDTD方法用于模拟不同材料和结构中的光的行为,例如硅在绝缘子光子光子晶体波导和金属纳米线阵列中。 Martin,R。M.(2004)电子结构:基本理论和实用方法。 剑桥大学。 按。 Sholl,D。S.和Steckel,J。 (2009)密度功能理论。 John Wiley&Sons,Ltd。Payne,M。C.,Teter,M。P.,Allan,D.C.,Arias,T。A.和Joannopoulos,J。D.(1992)迭代最小化技术的总计总计算:分子动力学和偶联梯度。 修订版 mod。 物理。 64,1045–1097。 Chew,W。C.,Liu,A。Y.,Salazar Lazaro,C。,&Sha,W。E.(2016)量子电磁学:新外观 - 一部分IEEE J. J. Multisc。 多人。 计算。 技术。 1,73–84。 Chew,W。C.,Liu,A。Y.,Salazar Lazaro,C。和Sha,W。E.(2016)量子电磁学:新外观 - 第二部分。 IEEE J. Multisc。 多人。 计算。 技术。 15。7,EABE4310(2021)。插图广告Google Scholar Sun,G.,Fu,C.,Dong,M.,Jin,G。&Song,Q.有限差分时间域(FDTD)指导在Ti底物上制备Ag纳米结构,用于敏感的SERS检测小分子。生物分子光谱。269,120743(2022)。元素Google Scholar Seo,J.-H.,Han,Y。&Chung,J.-Y.对超高场磁共振成像的鸟笼RF线圈构型的比较研究。传感器22,1741(2022)。网站广告Google Scholar Taflove,A。FDTD方法用于模拟不同材料和结构中的光的行为,例如硅在绝缘子光子光子晶体波导和金属纳米线阵列中。Martin,R。M.(2004)电子结构:基本理论和实用方法。剑桥大学。按。Sholl,D。S.和Steckel,J。(2009)密度功能理论。John Wiley&Sons,Ltd。Payne,M。C.,Teter,M。P.,Allan,D.C.,Arias,T。A.和Joannopoulos,J。D.(1992)迭代最小化技术的总计总计算:分子动力学和偶联梯度。修订版mod。物理。64,1045–1097。Chew,W。C.,Liu,A。Y.,Salazar Lazaro,C。,&Sha,W。E.(2016)量子电磁学:新外观 - 一部分IEEE J. J. Multisc。多人。计算。技术。1,73–84。Chew,W。C.,Liu,A。Y.,Salazar Lazaro,C。和Sha,W。E.(2016)量子电磁学:新外观 - 第二部分。IEEE J. Multisc。多人。计算。技术。15。&Brodwin设计和基于光子晶体的生物传感器的分析,以检测电磁波传播的不同血液成分模拟地面渗透雷达的电磁波传播,使用GPRMAX软件在倾斜和完全型电场沿浸入量的倾斜度范围内的ectriccentric LWD钻孔传感器的数值建模在浸入和完全各向异性的范围内实现的范围范围内的范围内的范围内的范围内的范围内的范围。在各向异性的地球 - 离子层波导中,使用FDTD方法减少了地球 - 离子层波导中FDTD方法的角度分散,用于在地球 - 离子层ldf无线电波中传播VLF-LF无线电波在地球 - iOn层波导中的vlf-iOn层fdtd传播中VLF-lf-lf的传播中VLF-LF的传播中的vlf-ion层传播模型3的vlf-ion层传播。在地球 - 离子层波导中的长距离VLF传播FDTD模型,用于低海拔和高空闪电产生的EM领域通过电离层等离子体的不规则进行高频波通过FDTD方法网格基于电网基于电网的,基于电磁波的时间域模型的电动磁性反射的电动层的动力学反射的电流模型的电流层模型的模型折射率为阴性指数的媒体中的折射文章讨论了使用有限差分时间域(FDTD)方法的使用来分析各种电磁现象,包括负屈光度指数分离和光子纳米夹。1,85–97。Fox,A。M.(2006)量子光学:简介。卷。牛津大学。按。Gerry,C.,Knight,P。和Knight,P。L.(2005)入门量子光学。剑桥大学。按。Miller,D。A.B.本文还提到了几篇应用FDTD方法研究各种主题的特定论文,包括: *负折射率 - 索引超材料(2004 IEEE MTT-S International Microwave研讨会消化) *光子纳米喷气机及其在光线范围内的光线范围及其在nanoparticles(nanoparticles for Nanoparticles(Optigs)的后范围(2004年)的增强, 2022) * Formulation and application of the finite-difference time-domain method for the analysis of axially symmetric diffractive optical elements (Journal of Optical Society America, 1999) The article also discusses the use of FDTD to analyze other topics, such as: * Photonic band-gap structures (Microwave Optics Technology Letters, 2004) * Surface grating couplers (Laser Photonics Review, 2021) *在隔离器上硅光子晶体波导具有减少损耗(光学量子电子,2007年),该文章得出结论,FDTD方法是模拟和分析各种电磁现象的强大工具,并且已广泛地用于光孔和纳米技术领域。(2008)科学家和工程师的量子力学。剑桥大学出版社。na,D.-Y。和Chew,W。C.(2020)量子电磁有限差分时间域求解器。量子量表2,253–265。na,D.-Y.,Zhu,J。,&Chew,W。C.(2021)对有限大小的分散介质的对角线化:具有数值模式分解的规范量化。物理。修订版A 103,063707。na,D.-Y.,Zhu,J.,Chew,W。C.和Teixeira,F。L.(2020)量子信息保存计算电磁学。物理。修订版A 102,013711。Thiel,W.,Tornquist,K.,Reano,R。和Katehi,L。P. B.(2002)使用时域方法对RF-内蒙切换中的热效应进行了研究。在2002年IEEE MTT-S国际微波研讨会摘要(Cat。编号02CH37278)。alsunaidi,M。A.,Imtiaz,S.M。S.和El-Ghazaly,S.M。(1996)使用全波时间域模型对微波晶体管的电磁波影响。ieee trans。微量。理论技术。44,799–808。Grondin,R。O.,Elghazaly,S。M.,&Goodnick,S。A.(1999)对半导体和全波电磁学中电荷运输的全球建模综述。ieee trans。微量。理论技术。47,817–829。Piket-May,M。等。(2005)具有活性和非线性组件的高速电子电路。计算电动力学:有限差分时间域方法ch。15。sui,W.,Christensen,D。A.和Durney,C。H.(1992)将二维FDTD方法扩展到具有主动和被动的总元件的混合电磁系统。ieee trans。微量。理论技术。40,724–730。Decleer,P。和Vande Ginste,D。(2022)基于用于纳米线建模的ADHIE-FDTD方法的混合EM/QM框架。IEEE J. Multisc。多人。计算。技术。7,236–251。ieee trans。Geosci。 遥感 43,257–268。Geosci。遥感43,257–268。43,257–268。hue,Y.-K。,Teixeira,F。L.,Martin,L。S.和Bittar,M。S.(2005)通过浸入地层对钻孔中偏心LWD工具响应的三维模拟。Zhang,Y.,Simpson,J。J.,Welling,D。和Liemohn,M。(提高了麦克斯韦方程的效率FDTD模型用于太空天气应用)研究人员一直在努力提高用于电磁模拟中的数值方法的稳定性和准确性,尤其是有限端口 - 递观时间域(FDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD)。各种研究已经探索了扩展FDTD稳定性极限的方法,包括使用空间滤波,自回旋模型和模式跟踪。其他研究重点是优化网格几何形状,插值方案和数字过滤,以提高准确性。此外,还有关于应用其他领域的技术(例如量子信息和金属镜)来改善FDTD模拟的研究。一些研究还探讨了麦克斯韦的方程和拓扑观点的使用在理解电磁现象中。此外,研究人员开发了用于敏感性分析,形状优化和自适应网状精炼的新方法。这些努力的目的是开发更准确,有效的数值方法,以模拟复杂的电磁系统,例如在等离子体模拟,电离层不规则和元图设计中发现的系统。在2007年出版物中探索了电磁学的数值方法。该研究结合了有限的差异时间域和矩技术的方法,以模拟与各种地面环境相互作用的复杂天线。单独的研究论文提出了一种混合方法,合并了射线追踪和FDTD方法,以准确模拟室内无线电波传播。另一项研究提供了使用统一框架对计算电磁学的全面概述。此外,在2008年出版物中讨论了光子晶体的概念,重点是控制光流。
在HPCMP Portal TASAT上的高级跟踪(TASAT)软件的分布式时间域分析模拟首先是在被动和主动的照明条件下以及使用地面成像系统的详细模拟进行的。tasat已演变为支持空间成像和照明器平台,用于被动(太阳能,月球,地球)和目标(激光)目标。tasat在模拟的地球轨道中提供了详细的三维(3D)计算机辅助设计(CAD)卫星模型的详细的二维(2D)渲染。使用射线示踪技术以及卫星几何和材料光学特性的数据库进行渲染。3D CAD模型的每个元素都有其自身的材料特性,因此可以确定每个表面的适当的光学,极化和散射效应。然后将渲染的图像字段与成像系统点扩散函数(PSF)进行卷积,并使用传感器空间采样和噪声模型降级,以为定义的场景提供逼真的卫星图像模拟,以作为时间的函数。tasat使用卫星材料的多光谱光学特性的库来生成用于特定目标和观察场景的辐射标志。这些材料先前已经在各种波长和观察几何形状上进行了测量,并以光学量(例如光谱反射率和双向反射率函数(BRDF)值(BRDF)值(用于有限数量的波长)值。使用TASAT对空间对象图像和相关的辐射准确性的模拟来增强对空间对象现象学(例如对象表面“闪烁”)的理解。AFRL正在与TASAT合作,开发基于物理的,详细的对空间对象成像的理解。通过生成模拟图像数据,用于不同的目标情景和广泛的光学传感器(可见到长波长红外)的知识库,支持卫星识别和表征的知识库正在发展。此知识用于对图像进行分析,以确定利用图像信息的最佳方法。
摘要 - 描述了一种用于计量应用的数字化仪中失真的数值校正方法。对数字化仪在相平面中的误差行为的研究导致了描述数字化仪失真行为的分析误差模型的开发。特别重要的是,该模型能够描述基本频谱分量中的非线性误差,表现为幅度和频率相关的增益和相位误差。当仅适合数字化仪输出数据的谐波失真内容时,该模型会生成一定量的基波,该基波可以正确解释数字化仪增益中不是由于线性系统响应引起的误差。因此,该模型不仅能够改善数字化仪的总谐波失真 (THD) 性能,还能改善其交流均方根测量精度。在 1 MHz 时,该模型将数字化仪线性化为 70/lV/v,范围为 1 V 至 8 V,并将谐波失真降低 > 20 dB。据信,这是文献中首次报道此类结果。
Jamie A. Kennea(宾夕法尼亚州立大学联合主席)Judith L. Racusin(NASA Goddard太空飞行中心)Eric Burns(路易斯安那州立大学)Brian W. Grefenstettte(加利福尼亚州科技研究所) (NASA MARSHALL太空飞行中心)Daniel Kocevski(马歇尔太空飞行中心)T。Joseph W. Lazio(加利福尼亚技术研究所喷气推进实验室)Stephen Lesage(太空科学系和太空等级中心和太空中心,亨斯维尔大学泰勒·普里切尔(Huntsville A. Pritchard)的玛丽·普里切尔(A. Pritchard) Tohuvavohu(多伦多大学)John A. Tomsick(加利福尼亚大学伯克利分校太空科学实验室)David Traore(Orbit)Colleen A. Wilson-Hodge(NASA Marshall太空飞行中心)
摘要该文章介绍了时间域反射法(TDR)技术的应用,以测量建筑中使用的多孔建筑材料的水分。这项工作的重点是利用人工智能性别的潜力来通过新的方法来解释从TDR读取获得的数据来提高TDR测量的质量。机器学习是一种数据分析技术,如今在许多科学的语言上使用。作者使用人工智能算法进行了测量数据分析,以评估使用两个非侵入性传感器测试的充气混凝土样品的水分,该水分在厚度上有所不同。使用监督的机器学习进行了数据分析,以分析测量过程中获得的一系列反射图。对于通过经典和机器学习方法解释获得的数据,进行了相关分析,以确认人工智能的潜力提高TDR测量的质量。该工作的摘要讨论了获得的分析结果,并使用高斯工艺回归方法强调了水分评估的有效评估,该方法允许达到RMSE错误值的0.2-0.3%的水平,该水平比传统方法低约10倍。
摘要 - 本文提出了一种基于密度的拓扑处理方案,用于局部优化由损失的分散材料制成的纳米结构中的电力耗散。我们使用复杂偶联的杆子(CCPR)模型,该模型可以准确地对任何线性材料的分散剂进行建模,而无需将它们限制为特定的材料类别。基于CCPR模型,我们在任意分散介质中引入了对电力耗散的时间域度量。CCPR模型通过辅助微分方程(ADE)合并到时域中的麦克斯韦方程中,我们制定了基于梯度的拓扑优化问题,以优化在宽频谱上的耗散。为了估计目标函数梯度,我们使用伴随字段方法,并将伴随系统的离散化和集成到有限差分时间域(FDTD)框架中。使用拓扑优化球形纳米颗粒的示例,由金和硅制成,在可见的 - 粉状谱光谱范围内具有增强的吸收效率。在这种情况下,给出了与基于密度的方法相关的等离子材料拓扑优化的拓扑挑战的详细分析。我们的方法在分散媒体中提供了有效的宽带优化功率耗散的优化。
随着人们对建立精准医疗的大脑生物标记的兴趣日益浓厚,需要能够产生有效可靠指标的非侵入性、可扩展的神经成像设备。Kernel 的第二代 Flow2 时域功能近红外光谱 (TD-fNIRS) 系统满足非侵入性和可扩展神经成像的要求,并使用经过验证的模式来测量大脑功能。在这项工作中,我们研究了从 Flow2 记录中得出的一组指标的重测信度 (TRR)。我们采用了 49 名健康参与者的重复测量设计,并在多个时间点和不同的耳机上量化了 TRR——在不同的实验条件下,包括静息状态、感觉和认知任务。结果表明,静息状态特征的可靠性很高,包括血红蛋白浓度、头部组织光衰减、低频波动幅度和功能连接。此外,被动听觉和 Go/No-Go 抑制控制任务在几天内都表现出相似的激活模式。值得注意的是,可靠性最高的区域在听觉任务期间位于听觉区域,在 Go/No-Go 任务期间位于右前额叶区域,这与先前的文献一致。这项研究强调了 Flow2 衍生指标的可靠性,支持其实现使用基于大脑的生物标记物进行神经精神和神经认知障碍的诊断、治疗选择和治疗监测的愿景的潜力。
摘要该文章介绍了时间域反射法(TDR)技术的应用,以测量建筑中使用的多孔建筑材料的水分。这项工作的重点是利用人工智能性别的潜力来通过新的方法来解释从TDR读取获得的数据来提高TDR测量的质量。机器学习是一种数据分析技术,如今在许多科学的语言上使用。作者使用人工智能算法进行了测量数据分析,以评估使用两个非侵入性传感器测试的充气混凝土样品的水分,该水分在厚度上有所不同。使用监督的机器学习进行了数据分析,以分析测量过程中获得的一系列反射图。对于通过经典和机器学习方法解释获得的数据,进行了相关分析,以确认人工智能的潜力提高TDR测量的质量。该工作的摘要讨论了获得的分析结果,并使用高斯工艺回归方法强调了水分评估的有效评估,该方法允许达到RMSE错误值的0.2-0.3%的水平,该水平比传统方法低约10倍。