MeshGraphNet
模型介绍
MeshGraphNets 是 DeepMind 团队提出的基于计算网格的图神经网络物理仿真模型,可对流体、结构和布料等复杂物理系统的动力学演化进行快速预测。
论文:Learning Mesh-Based Simulation with Graph Networks https://arxiv.org/abs/2010.03409
模型描述
MeshGraphNets 基于编码器—处理器—解码器式图网络架构,使用流体力学、结构力学和布料仿真轨迹数据进行训练,面向复杂物理系统开展长时序动力学模拟。
适用场景
| 场景 | 说明 |
|---|---|
| 流体绕流预测 | 基于网格节点预测速度、压力等流场变量 |
| 结构变形仿真 | 预测受力结构的位移、应力或形变过程 |
| 布料动力学模拟 | 模拟柔性薄膜、布料等可变形物体运动 |
| ModelScope/OneCode 运行 | 作为独立模型包下载后直接安装依赖并运行脚本 |
使用说明
1. OneCode 使用
可通过 OneCode 在线环境体验智能化一键式 AI4S 编程:
2. 手动安装使用
硬件要求
- 推荐使用 GPU 或 DCU 运行。
- DCU 用户需要预先安装 DTK,建议使用 DTK 25.04.2 以上版本或与当前集群匹配的 OneScience 推荐版本。
下载模型包
modelscope download --model OneScience/MeshGraphNet --local_dir ./MeshGraphNet
cd MeshGraphNet
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 社区提供可供训练的 cylinder_flow 数据,用户可通过下述命令下载,并确认 config/config.yaml 中数据路径设置正确:
modelscope download --dataset OneScience/cylinder_flow --local_dir ./data
训练
单卡:
python scripts/train.py
多卡:
torchrun --nproc_per_node=8 --nnodes=1 --rdzv_id=1000 --rdzv_backend=c10d --max_restarts=0 --master_addr="localhost" --master_port=29500 scripts/train.py
训练会在 weight/checkpoints 下保存 pth文件。
训练权重
本仓库在weights/文件夹内提供基于 cylinder_flow 数据集训练的权重,即将上传该权重。
推理
python scripts/inference.py
推理结果会保存至 result/output/。
评估和可视化
python scripts/result.py
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
- MeshGraphNet 原始论文:Learning Mesh-Based Simulation with Graph Networks。
- 本仓库保留来源说明,并面向 OneScience ModelScope 自动运行场景进行整理。