Бернд Ноак - Bernd Noack

Бернд Райнер Ноак (родился 17 февраля 1966 г., Корбах, Германия) является Немецкий физик. Его область исследований и преподавания замкнутый контур управление потоком для транспортных систем. Акцент делается на управление машинным обучением и нелинейное управление на основе модели с использованием моделирование в сокращенном порядке и нелинейные (аттрактор ) закрытия. В настоящее время исследуемые конфигурации включают просыпается, смешивание слоев, струи, смешивание в камере сгорания и аэродинамические обтекания автомобилей и самолетов. Еще одно важное направление - это термодинамические формализмы за моделирование турбулентности.

Жизнь

Он[1] получил степень дипломированного физика Университет Георга Августа, Геттинген, в 1989 г. Он остался, чтобы получить докторскую степень по физике в 1992 г. Гельмут Экельманн. В дальнейшем он занимал должности в Max-Planck-Institut für Strömungsforschung, Геттинген, то Немецкий аэрокосмический центр, Геттинген, то Геттингенский университет, а Исследовательский центр United Technologies (Ист-Хартфорд, Коннектикут, США) прежде чем он присоединился к Берлинский технологический институт. Там профессор Ноак возглавил группу «Моделирование в упрощенном режиме для управления потоками» в Школе V «Транспортные и машинные системы». Позже он был директором по исследованиям. CNRS в Институте ППРИМ, Пуатье и Laboratoire d'Informatique pour la Mécanique et les Sciences de l'Ingénieur (ЛИМСИ ), Париж-Сакле, Франция и профессор Technische Universität Брауншвейг, Германия. В настоящее время он профессор Харбинский технологический институт, Китай и почетный профессор Берлинский технологический университет.

Научная работа

Основное внимание в работе Ноака уделяется физическим теориям и математическим методам контроля турбулентности. Одним из направлений является разработка ориентированных на управление нелинейных моделей и связанного с ними проектирования управления, основанного на Метод Галеркина, первоначально предложенный Борис Галёркин. Он предложил первую математическую модель Галеркина для двух- и трехмерного следа от цилиндра, исходя из соображений гильбертова пространства. Последующие работы используют правильное ортогональное разложение и предложить многочисленные факторы, учитывающие фактор давления, турбулентность подшкалы и отклонения от обучающей выборки.

Он выделил три основных аспекта нелинейности в динамических моделях наименьшего порядка:

  • Роль базового потока в насыщении уровня колебаний на основе Дж. Т. Стюарта. теория среднего поля и обобщение модели Ландау для сверхкритического Бифуркация хопфа.[2]
  • Взаимодействие двух когерентных структур на разных частотах через базовый поток приводит к связанным осцилляторам Ландау.[3]
  • Статистическое замыкание энергетического каскада широкополосной динамики через конечное время неравновесная термодинамика (FTT) рамки.[4]

Соответствующие законы управления можно вывести из соображений энергии и применить к обтекаемым и обтекаемым телам.

В последнее время Ноак работает над реализацией мощных методов машинное обучение в управлении турбулентностью. Основные достижения заключаются в изучении закона управления в реальных экспериментах с Управление машинным обучением (MLC) и автоматизированное обучение ориентированной на управление динамической модели серого ящика на основе экспериментальных данных.

Дополнительные проекты включают визуализацию данных, феноменологические модели, вихревые модели и оптимизацию на основе энтропии в дополнение к спектру безмодельных и основанных на моделях подходов к управлению. Широта этого исследования основана на сети междисциплинарного сотрудничества с ведущими командами.

Учебники и обзорные статьи

  • Бернд Р. Ноак; Марек Морзинский; Галаад Тадмор, ред. (2011). Моделирование пониженного порядка для управления потоком. Springer-Verlag. ISBN  978-3-7091-0758-4.
  • Томас Дурье; Стивен Л. Брантон; Бернд Р. Ноак (2016). Управление машинным обучением - укрощение нелинейной динамики и турбулентности. Springer-Verlag. ISBN  978-3-319-40624-4.
  • Стивен Л. Брантон; Бернд Р. Ноак (2015). «Замкнутый контур управления турбулентностью: успехи и проблемы». Appl. Мех. Rev. 67 (5): 050801. Bibcode:2015ApMRv..67e0801B. Дои:10.1115/1.4031175.
  • Стивен Л. Брантон; Бернд Р. Ноак; Петрос Кумутсакос (2020). «Машинное обучение для механики жидкости». Анну. Rev. Fluid Mech. 52: 477–508. Дои:10.1146 / аннурьев-жидкость-010719-060214.

Рекомендации

  1. ^ "Бернд Р. Ноак".
  2. ^ Оберлейтнер, К .; Зибер, М .; Nayeri, C.N .; Paschereit, C.O .; Petz, C .; Hege, H.-C .; Noack, B.R .; Выгнанский, И. (2011). «Трехмерные когерентные структуры в закрученной струе при разрушении вихря: анализ устойчивости и построение эмпирических мод». Журнал гидромеханики. 679: 383–414. Bibcode:2011JFM ... 679..383O. Дои:10.1017 / jfm.2011.141.
  3. ^ Luchtenburg, Dirk M .; Гюнтер, Берт; Ноак, Бернд Р .; Кинг, Рудиберт; Тадмор, Галаад (2009). «Обобщенная модель среднего поля естественного и высокочастотного обтекания высокоподъемной конфигурации». Журнал гидромеханики. 623: 283. Bibcode:2009JFM ... 623..283л. Дои:10.1017 / S0022112008004965.
  4. ^ Бернд Р. Ноак; Михаэль Шлегель; Бойе Альборн; Герд Мучке; Марек Моризнски; Пьер Конт; Галаад Тадмор (2008). «Конечная термодинамика нестационарных течений жидкости» (PDF). Журнал неравновесной термодинамики. 33 (2): 103–148. Дои:10.1515 / JNETDY.2008.006.