DyMixOp-2dBurgers

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DyMixOp-2dBurgers

模型介绍

DyMixOp-2dBurgers 是基于 DyMixOp 论文构建的二维 Burgers 方程流场预测模型,用于学习速度场随时间推进的代理求解过程。

论文:DyMixOp: Dynamic Mixture of Operators for Learning Across Heterogeneous PDEs

模型描述

DyMixOp-2dBurgers 采用局部-全局混合算子和时间尺度自适应动力学层,对 2D Burgers 数据中的 u/v 双通道速度场进行多步滚动预测。输入为前 10 帧速度场,输出为后 10 帧速度场,空间分辨率为 64 x 64。

适用场景

场景 说明
流体方程代理求解 面向二维 Burgers 方程的速度场时序预测
神经算子复现实验 用于 DyMixOp 局部-全局混合算子结构的训练、推理和可视化验证

使用说明

1. OneCode 使用

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2. 手动安装使用

硬件要求

  • 推荐使用 GPU 或 DCU 运行。
  • CPU 可以用于导入和小配置连通性验证,完整训练和推理速度较慢。
  • DCU 用户需要预先安装 DTK,建议使用与当前集群匹配的 OneScience 推荐版本。

下载模型包

modelscope download --model OneScience/DyMixOp-2dBurgers --local_dir ./DyMixOp-2dBurgers
cd DyMixOp-2dBurgers

安装运行环境

DCU环境

# 请首先激活DTK及CONDA
conda create -n onescience311 python=3.11 -y
conda activate onescience311
# 支持uv安装
pip install onescience[cfd-dcu] -i http://mirrors.onescience.ai:3141/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.onescience.ai

GPU环境

# 请首先激活CONDA
conda create -n onescience311 python=3.11 -y libstdcxx-ng=12 libgcc-ng=12 gcc_linux-64=12 gxx_linux-64=12
conda activate onescience311
# 支持uv安装
pip install onescience[cfd-gpu] -i http://mirrors.onescience.ai:3141/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.onescience.ai

训练数据介绍

OneScience 社区在 魔搭上 提供 OneScience/DyMixOp-Benchmarks 数据集,可通过以下命令下载:

modelscope download --dataset OneScience/DyMixOp-Benchmarks --include "2dBurgers_1200x20x2x64x64_dt0.0025_t[0_0.5]_nu0.005.mat" --local_dir ./data

数据变量为 uv,shape 为 (1200, 21, 2, 64, 64),其中前 1000 条轨迹用于训练,后 200 条轨迹用于测试。

训练

python scripts/train.py

默认训练会保存 checkpoint:

./weight/best_model.pth

训练权重

本模型包在 weight/ 文件夹内提供本次训练得到的模型权重,可用于直接推理。

weight/best_model.pth

推理

python scripts/inference.py

本次推理使用 200 条测试轨迹,得到 normalized relative MSE 为 1.0623358757584356e-05,physical relative MSE 为 2.31623665895313e-04,RMSE 为 0.007739236151728116,MAE 为 0.005377683386206627。论文中 Large 配置的参考 relative MSE 为 9.18e-04,本结果为当前 OneScience 生成代码和本次运行设置下的实测结果。

评估和可视化

python scripts/result.py

可视化结果保存在 results/ 目录,包括:

results/final_time_first_sample.png
results/final_time_last_sample.png
results/training_curves.png

OneScience 官方信息

平台 OneScience 主仓库 Skills 仓库
Gitee https://gitee.com/onescience-ai/onescience https://gitee.com/onescience-ai/oneskills
GitHub https://github.com/onescience-ai/OneScience https://github.com/onescience-ai/oneskills

引用与许可证