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Top2Vec (V1.0.26)主題模擬代碼的改進(jìn)
1 引言
在目前的工作中，使用了三種主題模擬技術(shù)：(1) LDA(LDA Topic Modeling(主題建模): 以Rocscience 2021用戶(hù)會(huì)議為例); (2) BERTopic(BERTopic(V0.9.0)主題模擬技術(shù)); 以及(3)Top2Vec(GeotechSet數(shù)據(jù)集主題模擬(Topic Modeling); 主題模擬的藝術(shù)(The Art of Topic Modeling)---以Step-Path Failure為例). 第一種技術(shù)由于性能較差逐漸被淘汰，因此著重點(diǎn)主要放在第二種和第三種技術(shù)上，這兩種技術(shù)的共同點(diǎn)是利用了BERT模型。本文討論了昨天對(duì)Top2Vec-Topic-Modeling代碼的一些改進(jìn)以及應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)，這些改進(jìn)增強(qiáng)了程序的移植性，計(jì)算結(jié)果的精確性和均衡性以及后處理的便利性。
2 改進(jìn)要點(diǎn)
2.1 自動(dòng)化CPU的核心數(shù)
盡管Torch提供了GPU的計(jì)算能力，但是在目前Top2Vec的訓(xùn)練過(guò)程中仍然使用的是CPU。在大規(guī)模的數(shù)值計(jì)算中都使用了多線程運(yùn)算，包括FLAC3D和3DEC，參看《FLAC3D 7.0 新特性簡(jiǎn)介(P1)---速度提升》和《確定性模式(model deterministic on)》。workers用來(lái)設(shè)定訓(xùn)練模型時(shí)要使用的工作線程的數(shù)量，雖然我們沒(méi)有定量地測(cè)試過(guò)workers數(shù)量對(duì)運(yùn)行速度的影響，但總的來(lái)說(shuō)，較大的數(shù)量將導(dǎo)致更快的訓(xùn)練。使用下面的代碼最大化地使用CPU的core，這樣在不同機(jī)器運(yùn)行代碼時(shí)就不必手工改寫(xiě)數(shù)字了。目前我的計(jì)算機(jī)CPU的核心數(shù)是16.
展開(kāi) 【全源碼】MATLAB相場(chǎng)脆性斷裂模擬代碼（AT1/AT2）【附對(duì)應(yīng)文獻(xiàn)公式說(shuō)明】 ￥1000
1. 簡(jiǎn)要說(shuō)明
本案例不僅提供MATLAB 相場(chǎng)斷裂代碼，還有代碼對(duì)應(yīng)文獻(xiàn)公式說(shuō)明文檔！方便理解。
相場(chǎng)法（Phase-Field Method, PFM）作為當(dāng)前斷裂力學(xué)模擬的熱門(mén)方法，編程門(mén)檻較高。
初學(xué)者的困境：閱讀文獻(xiàn)中的公式往往一頭霧水，不知道如何轉(zhuǎn)化為離散的有限元代碼。
現(xiàn)有資源的門(mén)檻：網(wǎng)上的開(kāi)源代碼多為Fortran編寫(xiě)的Abaqus UEL/UMAT子程序，調(diào)試極其困難，且相當(dāng)于“黑盒”，難以直觀理解算法邏輯。
驗(yàn)證的難題：寫(xiě)出了代碼，但不知道結(jié)果對(duì)不對(duì)，缺乏權(quán)威的Benchmark（基準(zhǔn)）進(jìn)行對(duì)比。
現(xiàn)在以帶偏心孔的缺口板為例，說(shuō)明我編寫(xiě)的MATLAB代碼準(zhǔn)確性。幾何和邊界條件如下圖所示：
2. 驗(yàn)證準(zhǔn)確性
本案例提供了一套基于 MATLAB 編寫(xiě)的相場(chǎng)斷裂有限元代碼，完整實(shí)現(xiàn)了 AT1 和 AT2 兩種經(jīng)典的相場(chǎng)損傷模型。
本代碼的核心價(jià)值在于“精準(zhǔn)驗(yàn)證”： 代碼邏輯清晰、注釋詳細(xì)，更重要的是，選取了較為復(fù)雜的的斷裂力學(xué)算例（帶偏心孔的缺口板），將本代碼的計(jì)算結(jié)果與 吳建營(yíng)教授（相場(chǎng)領(lǐng)域權(quán)威）發(fā)布的Abaqus UEL子程序計(jì)算結(jié)果 進(jìn)行了逐點(diǎn)對(duì)比，驗(yàn)證了代碼準(zhǔn)確性。
位移-反力曲線：兩條曲線幾乎完全重合。
裂紋路徑（Crack Path）：裂紋擴(kuò)展形態(tài)結(jié)果高度一致。
展開(kāi) 微型通用有限元軟件TRILOBITE0.1源代碼分享
Trilobite是一款使用C++開(kāi)發(fā)的微型通用有限元軟件，目前能求解空間中任意鋼架單元組成的模型，當(dāng)前版本0.1僅為一款實(shí)驗(yàn)版本。因?yàn)槠淇蚣鼙容^開(kāi)放，因此可以自行加入新的單元類(lèi)型與新的求解器。
微型通用有限元軟件TRILOBITE0.1源代碼分享 1.rar
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微型通用有限元軟件TRILOBITE0.1源代碼分享 3.rar
1利用opensees模擬基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和慣容器。
2使用matlab代碼進(jìn)行TMDI,TID等基于慣容器的新阻尼器的仿真和優(yōu)化。
3有成套的SCI論文復(fù)現(xiàn)代碼，有需要可私。包答疑。 ￥10
1利用opensees模擬基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和慣容器。
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為Wi-Fi通訊和USB藍(lán)牙通信控制設(shè)計(jì)并支持大型程序代碼的指紋芯片-P1032BF1
直流性能：
?指紋芯片 - P1032BF1特點(diǎn)：
核心：ARM Cortex-M3，較大頻率為96MHz
嵌入式8M位閃存，用于程序代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
128K字節(jié)存儲(chǔ)器
嵌入式LDO，支持從3.3V到5V的電源
嵌入式POR、LVD、WDG
32.768系統(tǒng)PLL和RTC用的68 KHz振蕩器
系統(tǒng)PLL的1到30MHz時(shí)鐘輸入
1至30MHz時(shí)鐘輸入系統(tǒng)鎖相環(huán)
內(nèi)部48MHz工廠修整RC
低功耗:睡眠、深度睡眠模式、為RTC和176Byte備份寄存器提供獨(dú)立電源
帶音量控制的音頻DAC
5通道12位SAR ADC
調(diào)試模式:Serial Wire Debug(SWD)
具備中斷能力的22個(gè)I/O端口
展開(kāi) 熱點(diǎn)|3米高度懸停30秒，火星無(wú)人機(jī)「機(jī)智號(hào)」首飛成功，1.2萬(wàn)人貢獻(xiàn)開(kāi)源代碼
機(jī)智號(hào)的重量只有 1.8 千克，高 0.5 米，有 4 片旋翼，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率可達(dá)到 350 瓦，由太陽(yáng)能電池板為鋰電池充電。
在火星上起飛是個(gè)大問(wèn)題，由于火星表面和地球環(huán)境相差很大，火星表面重力大約只有地球表面的 1/3。為了讓機(jī)智號(hào)能夠在火星上飛行，必須足夠堅(jiān)固，承受高轉(zhuǎn)速對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)的考驗(yàn)。為此，機(jī)智號(hào)的旋翼、支腳都使用碳纖維構(gòu)成。
機(jī)智號(hào)原型在實(shí)驗(yàn)室中的試飛（圖源：NASA）
這項(xiàng)耗費(fèi) 8500 萬(wàn)美元的飛行是一次技術(shù)演示，旨在證明在火星上能夠進(jìn)行動(dòng)力控制飛行，沒(méi)有其他額外任務(wù)。這次飛行驗(yàn)證了未來(lái)火星飛行探測(cè)器的可行性，為未來(lái)火星宇航員使用無(wú)人機(jī)打下了基礎(chǔ)。
▍下車(chē)獨(dú)立飛行
早在兩個(gè)月前，機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)就搭上毅力號(hào)火星車(chē)的順風(fēng)車(chē)，一同著陸火星。機(jī)智號(hào)被固定在毅力號(hào)的底部，它們一起經(jīng)受了 8 分鐘內(nèi)從秒速五公里減速到 0 的考驗(yàn)，在火星成功著陸。對(duì)毅力號(hào)來(lái)說(shuō)，在火星著陸就是最大的考驗(yàn)。而對(duì)于附著在其底面的機(jī)智號(hào)，考驗(yàn)才剛剛開(kāi)始。火星表面的溫度極低，耶澤羅隕擊坑中夜晚最低溫度是零下 90 攝氏度，許多電子元件的運(yùn)行都會(huì)受到影響。
毅力號(hào)擁有核電池，因此當(dāng)機(jī)智號(hào)附著在毅力號(hào)上時(shí)，可以依靠毅力號(hào)的能源保溫。
2021 年 4 月 3 日，機(jī)智號(hào)無(wú)人機(jī)彩色相機(jī)拍攝的首張照片，此時(shí)機(jī)智號(hào)還在火星車(chē)底，照片中拍到了火星車(chē)兩個(gè)輪子。
但機(jī)智號(hào)還是要脫離毅力號(hào)完成飛行任務(wù)的。在拋掉保護(hù)罩，緩慢展開(kāi)，并將六塊鋰離子電池充滿(mǎn)之后，機(jī)智號(hào)被放置在了火星表面上。放下機(jī)智號(hào)后，毅力號(hào)盡快駛離。接下來(lái)機(jī)智號(hào)依靠著它上方的太陽(yáng)能板和內(nèi)部的電池順利撐過(guò)了火星寒冷的夜晚。
展開(kāi) 有限元編程-附源代碼《有限元方法基礎(chǔ)教程（第五版）》學(xué)習(xí)記錄1——直接剛度法（一維彈簧單元）
發(fā)帖的目的是：
（1）記錄自己學(xué)習(xí)的過(guò)程；
（2）分享成果。
對(duì)于力學(xué)專(zhuān)業(yè)的我來(lái)說(shuō)，有限元理論是必須了解的知識(shí)。這本書(shū)已經(jīng)看了一遍了，但是理解不太深刻。打算認(rèn)真看第二遍，通過(guò)編程來(lái)牢固知識(shí)。我自己愛(ài)好編程，在編程過(guò)程中，通過(guò)程序設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)我的理解又提升了很多。
計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：Python（個(gè)人愛(ài)好）
對(duì)應(yīng)章節(jié)：第2章 剛度法（位移法）
實(shí)現(xiàn)內(nèi)容：
（1）采用直接剛度法；
（2）定義了彈簧單元；
（3）實(shí)現(xiàn)剛度的組裝；
（4）考慮了齊次、非齊次邊界條件；
（5）可以輸出整體剛度矩陣、節(jié)點(diǎn)位移、節(jié)點(diǎn)外力、單元內(nèi)力、單元?jiǎng)偠染仃嚒?下一步目標(biāo)：
（1）補(bǔ)償法的實(shí)現(xiàn)；
（2）勢(shì)能法的研究。
非齊次例子展示：
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展開(kāi) 西門(mén)子PLC博途SCL編程－模擬量處理
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下面這個(gè)程序適用1200/1500
程序段1中的程序是把模擬量PIW中的值拷貝到data.PIW數(shù)組中，實(shí)際使用中應(yīng)用2,3,4行程序代替7,8,9行的程序。7,8,9行的程序用的是MW，主要是為了測(cè)試。
這個(gè)是主要的邏輯。3-12極性選擇。16-31行代碼主要是判斷數(shù)組的長(zhǎng)度和起始索引是否符合條件。如果目標(biāo)數(shù)組的長(zhǎng)度小于源數(shù)組，返回錯(cuò)誤代碼1，
如果源數(shù)組的索引不等于0，error返回2，如果目標(biāo)數(shù)組的索引不等于0，error返回3。以上都不滿(mǎn)足返回0， 也就是正確。34-37行是處理模擬。程序較簡(jiǎn)單。
這個(gè)數(shù)據(jù)塊共兩個(gè)數(shù)組，第一個(gè)是PIW數(shù)組，保存的是未處理的模擬量，第二個(gè)是result數(shù)組，保存的處理后的模擬量。
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