A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Hybrid modeling design patterns (2024)

Rudolph, M., Kurz, S., & Rakitsch, B. (2024). Hybrid modeling design patterns. Journal of Mathematics in Industry, 14, Article 3. https://doi.org/10.1186/s13362-024-00141-0

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Rudolph, Maja; Kurz, Stefan; Rakitsch, Barbara

Lehti tai sarja: Journal of Mathematics in Industry

eISSN: 2190-5983

Julkaisuvuosi: 2024

Ilmestymispäivä: 19.03.2024

Volyymi: 14

Artikkelinumero: 3

Kustantaja: Springer

Julkaisumaa: Saksa

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1186/s13362-024-00141-0

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/94095

Rinnakkaistallenteen verkko-osoite (pre-print): https://arxiv.org/abs/2401.00033

Tiivistelmä

Design patterns provide a systematic way to convey solutions to recurring modeling challenges. This paper introduces design patterns for hybrid modeling, an approach that combines modeling based on first principles with data-driven modeling techniques. While both approaches have complementary advantages there are often multiple ways to combine them into a hybrid model, and the appropriate solution will depend on the problem at hand. In this paper, we provide four base patterns that can serve as blueprints for combining data-driven components with domain knowledge into a hybrid approach. In addition, we also present two composition patterns that govern the combination of the base patterns into more complex hybrid models. Each design pattern is illustrated by typical use cases from application areas such as climate modeling, engineering, and physics.

YSO-asiasanat: suunnittelu; mallintaminen; mallit (mallintaminen); tekoäly

Vapaat asiasanat: hybrid modeling; physics-inspired AI; design patterns

Liittyvät organisaatiot

OKM-raportointi: Kyllä

VIRTA-lähetysvuosi: 2024

Alustava JUFO-taso: 1