本研究探讨大语言模型能否在计算预算受限的条件下,作为工程仿真器校准代理,高效提出参数更新。作者在圆柱尾流大涡模拟与阻尼振子逆问题上,将带有物理诊断标签的提示与四种文本消融变体及Nelder-Mead、贝叶斯优化、CMA-ES、随机搜索等标准优化器进行对比。结果显示,物理信息提示具有明显的早期语义优势:25次试验中有23次首个提议即改善初始设计,五次评估后中位校准误差比无物理信息对照组低21.9倍;但该优势在十五次评估后消失,且解码器随机性导致9.8倍的性能波动。为此,作者提出将LLM用作热启动、再把累积评估交给传统优化器的两阶段混合流程,仅需9次仿真即达到目标精度,优于单独使用LLM(12次)、Nelder-Mead(17次)和贝叶斯优化(超过60次)。研究表明,物理标签提示的LLM在严格评估预算下是有效的校准代理,但更适合与数值优化结合使用。
| Large Language Models (LLMs) | 大型语言模型,基于海量文本训练的深度学习模型,能够理解和生成自然语言。 |
| Physics-labeled prompting | 物理标记提示,在提示中融入物理诊断描述以引导LLM生成参数更新。 |
| Derivative-free optimizers | 无导数优化器,不依赖梯度信息,仅通过函数评估进行优化的算法。 |
| Large-Eddy Simulation (LES) | 大涡模拟,一种计算流体力学方法,直接解析大尺度涡流而模化小尺度涡流。 |
| Numerical continuation policy | 数值延拓策略,一种分阶段优化方法,将前一阶段的结果作为下一阶段的初始值。 |
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