論文の概要: Super-resolving sparse observations in partial differential equations: A
physics-constrained convolutional neural network approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.10990v1
- Date: Mon, 19 Jun 2023 15:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-21 17:19:22.004195
- Title: Super-resolving sparse observations in partial differential equations: A
physics-constrained convolutional neural network approach
- Title(参考訳): 偏微分方程式における超解離スパース観測:物理制約畳み込みニューラルネットワークアプローチ
- Authors: Daniel Kelshaw, Luca Magri
- Abstract要約: 非線形偏微分方程式のスパース観測から高分解能解を推定する物理制約畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を提案する。
データセットの事前の物理知識を制約することにより、高解像度のトレーニングを使わずに未解決の物理力学を推測できることが示される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.85316573653194
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose the physics-constrained convolutional neural network (PC-CNN) to
infer the high-resolution solution from sparse observations of spatiotemporal
and nonlinear partial differential equations. Results are shown for a chaotic
and turbulent fluid motion, whose solution is high-dimensional, and has fine
spatiotemporal scales. We show that, by constraining prior physical knowledge
in the CNN, we can infer the unresolved physical dynamics without using the
high-resolution dataset in the training. This opens opportunities for
super-resolution of experimental data and low-resolution simulations.
- Abstract(参考訳): 時空間および非線形偏微分方程式のスパース観測から高分解能解を推定する物理制約畳み込みニューラルネットワーク(PC-CNN)を提案する。
その結果, 溶液は高次元であり, 時空間スケールの微細なカオス流体運動が得られた。
CNNの事前の物理知識を制約することにより、トレーニングで高解像度のデータセットを使わずに未解決の物理力学を推測できることを示す。
これにより、実験データの超解像と低解像シミュレーションの機会が開かれる。
関連論文リスト
- An Analysis of Physics-Informed Neural Networks [0.0]
我々は物理システム – 物理インフォームドニューラルネットワーク – に対する解を近似する新しいアプローチを提案する。
人工ニューラルネットワークの概念を導入し、目的関数を定義し、最適化戦略について議論する。
偏微分方程式は、問題の損失関数の制約として含まれ、ネットワークがモデリングしている物理系の力学の知識にアクセスできる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-06T04:45:53Z) - Implicit Stochastic Gradient Descent for Training Physics-informed
Neural Networks [51.92362217307946]
物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、前方および逆微分方程式問題の解法として効果的に実証されている。
PINNは、近似すべきターゲット関数が高周波またはマルチスケールの特徴を示す場合、トレーニング障害に閉じ込められる。
本稿では,暗黙的勾配降下法(ISGD)を用いてPINNを訓練し,トレーニングプロセスの安定性を向上させることを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-03T08:17:47Z) - NeuralStagger: Accelerating Physics-constrained Neural PDE Solver with
Spatial-temporal Decomposition [67.46012350241969]
本稿では,NeuralStaggerと呼ばれる一般化手法を提案する。
元の学習タスクをいくつかの粗い解像度のサブタスクに分解する。
本稿では,2次元および3次元流体力学シミュレーションにおけるNeuralStaggerの適用例を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-20T19:36:52Z) - Physics-Informed CNNs for Super-Resolution of Sparse Observations on
Dynamical Systems [5.8010446129208155]
格子上のスパース観測の超解像に対する物理インフォームド畳み込みニューラルネットワークの適用について述べる。
カオス乱流コルモゴロフ流について, より微細な乱流の解法の可能性を示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-31T13:36:18Z) - Physics Informed RNN-DCT Networks for Time-Dependent Partial
Differential Equations [62.81701992551728]
時間依存偏微分方程式を解くための物理インフォームド・フレームワークを提案する。
我々のモデルは離散コサイン変換を用いて空間的および反復的なニューラルネットワークを符号化する。
ナヴィエ・ストークス方程式に対するテイラー・グリーン渦解の実験結果を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-24T20:46:52Z) - Physics informed neural networks for continuum micromechanics [68.8204255655161]
近年,応用数学や工学における多種多様な問題に対して,物理情報ニューラルネットワークの適用が成功している。
グローバルな近似のため、物理情報ニューラルネットワークは、最適化によって局所的な効果と強い非線形解を表示するのに困難である。
実世界の$mu$CT-Scansから得られた不均一構造における非線形応力, 変位, エネルギー場を, 正確に解くことができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-14T14:05:19Z) - Conditional physics informed neural networks [85.48030573849712]
固有値問題のクラス解を推定するための条件付きPINN(物理情報ニューラルネットワーク)を紹介します。
一つのディープニューラルネットワークが、問題全体に対する偏微分方程式の解を学習できることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-06T18:29:14Z) - Combining Differentiable PDE Solvers and Graph Neural Networks for Fluid
Flow Prediction [79.81193813215872]
我々は,従来のグラフ畳み込みネットワークと,ネットワーク内部に組込み可能な流体力学シミュレータを組み合わせたハイブリッド(グラフ)ニューラルネットワークを開発した。
ニューラルネットワークのCFD予測の大幅な高速化により,新たな状況に十分対応できることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-08T21:23:19Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。