論文の概要: GaborPINN: Efficient physics informed neural networks using
multiplicative filtered networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05843v1
- Date: Thu, 10 Aug 2023 19:51:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-14 15:43:32.093886
- Title: GaborPINN: Efficient physics informed neural networks using
multiplicative filtered networks
- Title(参考訳): GaborPINN:乗算フィルタネットワークを用いた効率的な物理情報ニューラルネットワーク
- Authors: Xinquan Huang, Tariq Alkhalifah
- Abstract要約: 物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、ニューラルネットワーク(NN)で表される機能的ウェーブフィールドソリューションを提供する
本稿では,学習における波動場の特徴のいくつかを組み込んだ乗算フィルタネットワークを用いた改良PINNを提案する。
提案手法は,従来のPINNと比較して,収束速度が最大2マグニチュード向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The computation of the seismic wavefield by solving the Helmholtz equation is
crucial to many practical applications, e.g., full waveform inversion.
Physics-informed neural networks (PINNs) provide functional wavefield solutions
represented by neural networks (NNs), but their convergence is slow. To address
this problem, we propose a modified PINN using multiplicative filtered
networks, which embeds some of the known characteristics of the wavefield in
training, e.g., frequency, to achieve much faster convergence. Specifically, we
use the Gabor basis function due to its proven ability to represent wavefields
accurately and refer to the implementation as GaborPINN. Meanwhile, we
incorporate prior information on the frequency of the wavefield into the design
of the method to mitigate the influence of the discontinuity of the represented
wavefield by GaborPINN. The proposed method achieves up to a two-magnitude
increase in the speed of convergence as compared with conventional PINNs.
- Abstract(参考訳): ヘルムホルツ方程式の解法による地震波動場の計算は、フルウェーブフォームインバージョンなど、多くの実用的な応用に不可欠である。
物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、ニューラルネットワーク(NN)で表される機能的ウェーブフィールドソリューションを提供するが、その収束は遅い。
この問題に対処するために,周波数などのトレーニングにおける波動場の特徴を組み込んだ乗算フィルタネットワークを用いた改良PINNを提案し,より高速な収束を実現する。
具体的には、波動場を正確に表現し、その実装をGaborPINNと呼ぶことが証明されたため、Gabor基底関数を用いる。
一方,波動場の周波数に関する事前情報を,ガボルピンによる表現された波動場の不連続性の影響を緩和する手法の設計に組み込む。
提案手法は,従来のPINNと比較して,収束速度が最大2マグニチュード向上する。
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