論文の概要: Fully Differentiable Lagrangian Convolutional Neural Network for
Continuity-Consistent Physics-Informed Precipitation Nowcasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.10747v1
- Date: Fri, 16 Feb 2024 15:13:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-19 15:40:29.332930
- Title: Fully Differentiable Lagrangian Convolutional Neural Network for
Continuity-Consistent Physics-Informed Precipitation Nowcasting
- Title(参考訳): 連続型物理インフォームド降雨予報のための完全微分可能なラグランジアン畳み込みニューラルネットワーク
- Authors: Peter Pavl\'ik, Martin V\'yboh, Anna Bou Ezzeddine, Viera Rozinajov\'a
- Abstract要約: 本稿では,データ駆動学習と物理インフォームドドメイン知識を組み合わせた降水流の畳み込みニューラルネットワークモデルを提案する。
そこで我々は,従来の外挿手法を取り入れたラグランジアンダブルU-Net for Physics-Informed Nowcastingを提案する。
我々の評価に基づいて、LUPINは選択したベンチマークのパフォーマンスと一致し、他のラグランジアン機械学習モデルへの扉を開く。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents a convolutional neural network model for precipitation
nowcasting that combines data-driven learning with physics-informed domain
knowledge. We propose LUPIN, a Lagrangian Double U-Net for Physics-Informed
Nowcasting, that draws from existing extrapolation-based nowcasting methods and
implements the Lagrangian coordinate system transformation of the data in a
fully differentiable and GPU-accelerated manner to allow for real-time
end-to-end training and inference. Based on our evaluation, LUPIN matches and
exceeds the performance of the chosen benchmark, opening the door for other
Lagrangian machine learning models.
- Abstract(参考訳): 本稿では,データ駆動学習と物理インフォームドドメイン知識を組み合わせた降水流の畳み込みニューラルネットワークモデルを提案する。
LUPINは,従来の外挿に基づくガウキャスティング手法を取り入れ,データのラグランジアン座標系変換を,リアルタイムなエンドツーエンドのトレーニングと推論を可能にするために,完全に微分可能でGPUアクセラレーションされた方法で実装する。
我々の評価に基づいて、LUPINは選択したベンチマークのパフォーマンスと一致し、他のラグランジアン機械学習モデルの扉を開く。
関連論文リスト
- Data-Driven Dynamic Friction Models based on Recurrent Neural Networks [0.0]
ゲーテッド・リカレント・ユニット(GRU)アーキテクチャに基づくリカレントニューラルネットワーク(RNN)は、合成データからレート・アンド・ステート摩擦則の複雑な力学を学習する。
その結果, GRUをベースとしたRNNは, 速度ジャンプによる摩擦係数の変化を効果的に予測できることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-21T22:11:01Z) - Mechanistic Neural Networks for Scientific Machine Learning [58.99592521721158]
我々は、科学における機械学習応用のためのニューラルネットワーク設計であるメカニスティックニューラルネットワークを提案する。
新しいメカニスティックブロックを標準アーキテクチャに組み込んで、微分方程式を表現として明示的に学習する。
我々のアプローチの中心は、線形プログラムを解くために線形ODEを解く技術に着想を得た、新しい線形計画解法(NeuRLP)である。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-20T15:23:24Z) - Generalized Lagrangian Neural Networks [8.065464912030352]
ラグランジアンニューラルネット(LNN)へのグランドブレーキング拡張(ゲンラル化ラグランジアンニューラルネット)を導入する。
ラグランジュ方程式におけるラグランジュ方程式の基本的な重要性を活用することにより、一般化されたラグランジュ方程式に基づいてモデルを定式化する。
この修正は予測精度を高めるだけでなく、非保守系におけるラグランジアン表現も保証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-08T08:26:40Z) - Human Trajectory Prediction via Neural Social Physics [63.62824628085961]
軌道予測は多くの分野において広く研究され、多くのモデルベースおよびモデルフリーな手法が研究されている。
ニューラル微分方程式モデルに基づく新しい手法を提案する。
我々の新しいモデル(ニューラル社会物理学またはNSP)は、学習可能なパラメータを持つ明示的な物理モデルを使用するディープニューラルネットワークである。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-21T12:11:18Z) - Lagrangian Density Space-Time Deep Neural Network Topology [0.0]
我々は,LDDNN(Lagrangian Density Space-Time Deep Neural Networks)トポロジを提案する。
基礎となる物理科学が支配する現象の力学を予測するために、教師なしの訓練と学習を行う資格がある。
本稿では、ラグランジアン領域とハミルトン領域におけるニューラルネットワークの統計的物理解釈について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-30T03:29:35Z) - Physics-Inspired Temporal Learning of Quadrotor Dynamics for Accurate
Model Predictive Trajectory Tracking [76.27433308688592]
クオーロタのシステムダイナミクスを正確にモデル化することは、アジャイル、安全、安定したナビゲーションを保証する上で非常に重要です。
本稿では,ロボットの経験から,四重項系の力学を純粋に学習するための新しい物理インスパイアされた時間畳み込みネットワーク(PI-TCN)を提案する。
提案手法は,スパース時間的畳み込みと高密度フィードフォワード接続の表現力を組み合わせて,正確なシステム予測を行う。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-07T13:51:35Z) - Neural Galerkin Schemes with Active Learning for High-Dimensional
Evolution Equations [44.89798007370551]
本研究では,高次元偏微分方程式を数値的に解くために,能動的学習を用いた学習データを生成するディープラーニングに基づくニューラル・ガレルキンスキームを提案する。
ニューラル・ガレルキンスキームはディラック・フランケル変分法に基づいて、残余を時間とともに最小化することで、ネットワークを訓練する。
提案したニューラル・ガレルキン・スキームの学習データ収集は,高次元におけるネットワークの表現力を数値的に実現するための鍵となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-02T19:09:52Z) - Fast-Convergent Federated Learning [82.32029953209542]
フェデレーション学習は、モバイルデバイスの現代的なネットワークを介して機械学習タスクを分散するための、有望なソリューションである。
本稿では,FOLBと呼ばれる高速収束型フェデレーション学習アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-26T14:37:51Z) - Liquid Time-constant Networks [117.57116214802504]
本稿では,時間連続リカレントニューラルネットワークモデルについて紹介する。
暗黙の非線形性によって学習システムの力学を宣言する代わりに、線形一階力学系のネットワークを構築する。
これらのニューラルネットワークは安定かつ有界な振る舞いを示し、ニューラル常微分方程式の族の中で優れた表現性をもたらす。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-08T09:53:35Z) - Learning to Simulate Complex Physics with Graph Networks [68.43901833812448]
本稿では,機械学習のフレームワークとモデルの実装について紹介する。
グラフネットワーク・ベース・シミュレータ(GNS)と呼ばれる我々のフレームワークは、グラフ内のノードとして表現された粒子で物理系の状態を表現し、学習されたメッセージパスによって動的を計算します。
我々のモデルは,訓練中に数千の粒子による1段階の予測から,異なる初期条件,数千の時間ステップ,少なくとも1桁以上の粒子をテスト時に一般化できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-21T16:44:28Z) - A deep learning framework for solution and discovery in solid mechanics [1.4699455652461721]
本稿では,物理情報ニューラルネットワーク(PINN)と呼ばれるディープラーニングのクラスを,固体力学の学習と発見に応用する。
本稿では, 運動量バランスと弾性の関係をPINNに組み込む方法について解説し, 線形弾性への応用について詳細に検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-02-14T08:24:53Z)
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。