論文の概要: Physics-Informed Neural Network Super Resolution for Advection-Diffusion
Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.02519v2
- Date: Sat, 12 Dec 2020 05:27:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2022-09-29 22:58:22.496819
- Title: Physics-Informed Neural Network Super Resolution for Advection-Diffusion
Models
- Title(参考訳): アドベクション・ディフフュージョンモデルのための物理不定形ニューラルネットワーク超解像
- Authors: Chulin Wang, Eloisa Bentivegna, Wang Zhou, Levente Klein, Bruce
Elmegreen
- Abstract要約: 大気汚染プラムの対流拡散モデルにおいて,低分解能画像から高分解能画像を再構成するために超解像(SR)技術を検討した。
アドベクション拡散方程式が従来のピクセルベースの制約に加えてNNを制約すると、一般にSR性能が向上する。
11%$のS/Nの改善は、物理方程式が40%$ピクセル損失を持つSRに含まれるときに示される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.3754490646232045
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Physics-informed neural networks (NN) are an emerging technique to improve
spatial resolution and enforce physical consistency of data from physics models
or satellite observations. A super-resolution (SR) technique is explored to
reconstruct high-resolution images ($4\times$) from lower resolution images in
an advection-diffusion model of atmospheric pollution plumes. SR performance is
generally increased when the advection-diffusion equation constrains the NN in
addition to conventional pixel-based constraints. The ability of SR techniques
to also reconstruct missing data is investigated by randomly removing image
pixels from the simulations and allowing the system to learn the content of
missing data. Improvements in S/N of $11\%$ are demonstrated when physics
equations are included in SR with $40\%$ pixel loss. Physics-informed NNs
accurately reconstruct corrupted images and generate better results compared to
the standard SR approaches.
- Abstract(参考訳): 物理インフォームドニューラルネットワーク(NN)は、空間分解能を改善し、物理モデルや衛星観測からのデータの物理的一貫性を強制する新しい技術である。
大気汚染プラムの対流拡散モデルにおいて,低分解能画像から高分解能画像(4\times$)を再構成するために,超解像(SR)技術を検討した。
アドベクション拡散方程式が従来のピクセルベースの制約に加えてNNを制約すると、一般にSR性能が向上する。
シミュレーションから画像画素をランダムに除去し, 行方不明データの内容を学習可能にすることにより, SR手法による欠落データ再構築の可能性を検討する。
S/Nの111\%$の改善は、物理方程式が40\%$ピクセル損失を持つSRに含まれるときに示される。
物理インフォームドNNは、劣化した画像を正確に再構成し、標準のSRアプローチよりも優れた結果を生成する。
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