电子神经闭合用于湍流磁层面模拟：能量通道

在本工作中，我们引入了一种由 Fully 卷积神经网络（FCNN）参数化的非局部五moment 电子压力张量闭合方案。电子压力在广义欧姆定律中发挥重要作用，竞争关系包括电子惯性。该模型用于开发一个全动力能量守恒半隐式粒子-in-Cell（PIC）湍流磁层面模拟的替代模型。我们通过在较小粒子数每单元的代表性模拟集上训练 FCNN，表明结果可推广到大粒子数每单元的模拟。我们评估了所学习的方程状态的统计属性，重点关注压力-应变相互作用，这对于理解湍流等离子体中的能量通道至关重要。通过 FCNN 学习得到的方程状态显著优于局部闭合方案，例如由多层感知器（MLP）或双各向同性表达式学习的闭合方案。我们报告，整体空间分布的压力-应变及其条件平均值被良好重建。然而，尤其是对压力张量的非对角分量，某些小尺度特征仍被忽略。尽管如此，随着更多训练数据的增加，结果显著改善，表明具有良好的扩展性和潜在改进潜力，这将在未来工作中予以解决。