# https://github.com/maziarraissi/HFM

## 论文

Application of Deep Learning Methods for Distinguishing Gamma-Ray Bursts from Fermi/GBM TTE Data
- https://arxiv.org/abs/2303.00370

## 模型简介

HFM是一种基于物理学的深度学习框架，能够对控制流体运动的一类重要物理定律进行编码，即纳维-斯托克斯方程。具体来说，我们试图利用底层守恒定律（即质量、动量和能量守恒定律）来推断隐藏的感兴趣量，例如速度和压力场，这些量仅来自在任意复杂域（例如人体动脉或脑动脉瘤）中传输的被动缩放器（例如染料或烟雾）的时空可视化。我们解决上述数据同化问题的方法是独一无二的，因为我们设计了一种与几何形状或初始和边界条件无关的算法。这使得 HFM 在选择感兴趣的时空域进行数据采集以及后续训练和预测时具有高度灵活性。因此，HFM 所做的预测属于纯机器学习策略或单纯的科学计算方法根本无法重现的情况。对于由实际应用引发的几个基准问题，所提出的算法可以准确预测二维和三维流动中的压力和速度场。我们的结果表明，这种相对简单的方法可用于物理和生物医学问题，以提取有价值的定量信息（例如升力和阻力或动脉壁面剪切应力），而这些信息可能无法直接测量。



## 环境配置

### Docker（方法一）
    
    docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/tensorflow:2.13.1-py3.10-dtk24.04.3-ubuntu20.04

    docker run --shm-size 50g --network=host --name=binary_distinguish_GRB_by_DL --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -v 项目地址(绝对路径):/home/ -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro -it <your IMAGE ID> bash

    pip install scipy -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.aliyun.com

### Dockerfile（方法二）

    docker build -t <IMAGE_NAME>:<TAG> .

    docker run --shm-size 50g --network=host --name=binary_distinguish_GRB_by_DL --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -v 项目地址(绝对路径):/home/ -v /opt/hyhal:/opt/hyhal:ro -it <your IMAGE ID> bash

    pip install scipy -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.aliyun.com

## 数据集

[数据下载地址](https://o365coloradoedu-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/mara4513_colorado_edu/EnMZcTjA6BVBjovGVJT3hk4BIemGxYF9lO6ry0SyizIjoQ?e=fuHKi2)

```
Data
    ├── Aneurysm3D.mat
    ├── Cylinder2D.mat
    ├── Cylinder2D_flower.mat
    ├── Cylinder2D_Re200Pec200_Dirichlet_Streaks_Forces.mat
    ├── Cylinder2D_Re200Pec200_Neumann_Streaks_Forces.mat
    └── Cylinder2D_Re200Pec2000_Dirichlet_Streaks.mat
    └── ......
```


## 训练
- DCU :K100 AI

```bash
cd Source
python Cylinder2D.py > Cylinder2D_stdout.txt
python Stenosis2D.py > Stenosis2D_stdout.txt
python Aneurysm3D.py > Aneurysm3D_stdout.txt
python Cylinder2D_Pec_Re.py > Cylinder2D_Pec_Re_stdout.txt
python Stenosis2D_Pec_Re.py > Stenosis2D_Pec_Re_stdout.txt
python Davinci.py > Davinci_stdout.txt
python Cylinder3D.py > Cylinder3D_stdout.txt
python Cylinder2D_flower.py > Cylinder2D_flower_stdout.txt
python Cylinder2D_No_Slip.py > Cylinder2D_No_Slip_stdout.txt
python Cylinder2D_flower_convergence_plot.py > Cylinder2D_flower_convergence_plot_stdout.txt
python Aneurysm3D_Wall_Stresses.py > Aneurysm3D_Wall_Stresses_stdout.txt
```
注：多卡和其他相关训练参见Scripts

## 推理

暂无

## 应用场景

### 算法类别

`AI for science`

### 热点应用行业

`科研,教育`

## 参考资料

* https://github.com/maziarraissi/HFM