論文の概要: Element-wise Multiplication Based Physics-informed Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04170v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 15:27:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-07 14:20:13.547007
- Title: Element-wise Multiplication Based Physics-informed Neural Networks
- Title(参考訳): 要素的乗法に基づく物理インフォームドニューラルネットワーク
- Authors: Feilong Jiang, Xiaonan Hou, Min Xia,
- Abstract要約: 本稿では,これらの問題を解決するために,EM-PINN( Element-wise multiplication based Physics-informed Neural Networks)を提案する。
要素ワイド乗算演算は、特徴を高次元非線形空間に変換するために採用され、PINNの表現能力を効果的に向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8554335256160261
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As a promising framework for resolving partial differential equations (PDEs), physics-informed neural networks (PINNs) have received widespread attention from industrial and scientific fields. However, lack of expressive ability and initialization pathology issues are found to prevent the application of PINNs in complex PDEs. In this work, we propose Element-wise Multiplication Based Physics-informed Neural Networks (EM-PINNs) to resolve these issues. The element-wise multiplication operation is adopted to transform features into high-dimensional, non-linear spaces, which effectively enhance the expressive capability of PINNs. Benefiting from element-wise multiplication operation, EM-PINNs can eliminate the initialization pathologies of PINNs. The proposed structure is verified on various benchmarks. The results show that EM-PINNs have strong expressive ability.
- Abstract(参考訳): 偏微分方程式(PDE)を解くための有望な枠組みとして、物理情報ニューラルネットワーク(PINN)は産業や科学分野から広く注目を集めている。
しかし、表現力の欠如や初期化病理の問題点は、複雑なPDEにPINNを適用するのを妨げている。
本研究では,これらの問題を解決するために,EM-PINN( Element-wise Multiplication Based Physics-informed Neural Networks)を提案する。
要素ワイド乗算演算は、特徴を高次元非線形空間に変換するために採用され、PINNの表現能力を効果的に向上する。
EM-PINNは、要素の乗算操作に適しており、PINNの初期化病理を除去することができる。
提案手法は様々なベンチマークで検証される。
その結果,EM-PINNの表現能力は高いことがわかった。
関連論文リスト
- Multifidelity domain decomposition-based physics-informed neural networks and operators for time-dependent problems [40.46280139210502]
多重忠実積層PINNとドメイン分解に基づく有限基底PINNの組み合わせを用いる。
ドメイン分解アプローチは、PINNと重ね合わせのPINNアプローチを明らかに改善する。
FBPINNアプローチは、多要素物理インフォームド・ディープ・オペレーター・ネットワークに拡張可能であることが実証された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-15T18:32:53Z) - PINNsFormer: A Transformer-Based Framework For Physics-Informed Neural Networks [22.39904196850583]
物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、偏微分方程式(PDE)の数値解を近似するための有望なディープラーニングフレームワークとして登場した。
我々は,この制限に対処するために,新しいTransformerベースのフレームワークであるPINNsFormerを紹介した。
PINNsFormerは、PINNの障害モードや高次元PDEなど、様々なシナリオにおいて優れた一般化能力と精度を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-21T18:06:27Z) - Ensemble learning for Physics Informed Neural Networks: a Gradient Boosting approach [10.250994619846416]
段階的強化(GB)と呼ばれる新しい訓練パラダイムを提案する。
与えられたPDEの解を1つのニューラルネットワークで直接学習する代わりに、我々のアルゴリズムは、より優れた結果を得るために、一連のニューラルネットワークを用いています。
この研究は、PINNでアンサンブル学習技術を採用するための扉も開ける。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-25T19:11:44Z) - Extrapolation and Spectral Bias of Neural Nets with Hadamard Product: a
Polynomial Net Study [55.12108376616355]
NTKの研究は典型的なニューラルネットワークアーキテクチャに特化しているが、アダマール製品(NNs-Hp)を用いたニューラルネットワークには不完全である。
本研究では,ニューラルネットワークの特別なクラスであるNNs-Hpに対する有限幅Kの定式化を導出する。
我々は,カーネル回帰予測器と関連するNTKとの等価性を証明し,NTKの適用範囲を拡大する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-16T06:36:06Z) - Auto-PINN: Understanding and Optimizing Physics-Informed Neural
Architecture [77.59766598165551]
物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、ディープラーニングのパワーを科学計算にもたらし、科学と工学の実践に革命をもたらしている。
本稿では,ニューラル・アーキテクチャ・サーチ(NAS)手法をPINN設計に適用したAuto-PINNを提案する。
標準PDEベンチマークを用いた包括的事前実験により、PINNの構造と性能の関係を探索することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-27T03:24:31Z) - Revisiting PINNs: Generative Adversarial Physics-informed Neural
Networks and Point-weighting Method [70.19159220248805]
物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、偏微分方程式(PDE)を数値的に解くためのディープラーニングフレームワークを提供する
本稿では,GA機構とPINNの構造を統合したGA-PINNを提案する。
本稿では,Adaboost法の重み付け戦略からヒントを得て,PINNのトレーニング効率を向上させるためのPW法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-18T06:50:44Z) - Learning Physics-Informed Neural Networks without Stacked
Back-propagation [82.26566759276105]
我々は,物理インフォームドニューラルネットワークのトレーニングを著しく高速化する新しい手法を開発した。
特に、ガウス滑らか化モデルによりPDE解をパラメータ化し、スタインの恒等性から導かれる2階微分がバックプロパゲーションなしで効率的に計算可能であることを示す。
実験の結果,提案手法は通常のPINN訓練に比べて2桁の精度で競合誤差を実現できることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-18T18:07:54Z) - Scientific Machine Learning through Physics-Informed Neural Networks:
Where we are and What's next [5.956366179544257]
physic-Informed Neural Networks (PINN) は、モデル方程式を符号化するニューラルネットワーク(NN)である。
PINNは現在ではPDE、分数方程式、積分微分方程式の解法として使われている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-14T19:05:44Z) - Characterizing possible failure modes in physics-informed neural
networks [55.83255669840384]
科学機械学習における最近の研究は、いわゆる物理情報ニューラルネットワーク(PINN)モデルを開発した。
既存のPINN方法論は比較的自明な問題に対して優れたモデルを学ぶことができるが、単純なPDEであっても、関連する物理現象を学習するのに失敗する可能性があることを実証する。
これらの障害モードは,NNアーキテクチャの表現力の欠如によるものではなく,PINNのセットアップによって損失状況の最適化が極めて困難であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-02T16:06:45Z) - Accelerating Physics-Informed Neural Network Training with Prior
Dictionaries [7.035456567972667]
我々は、先行辞書に基づく物理情報ニューラルネットワーク(PD-PINN)と呼ばれる変種を提案する。
PD-PINNはタスクの表現力を向上し、辞書が提供する特徴を捉えるのに役立つ。
特定の穏やかな条件下では、ニューラルネットワークによる予測誤差は、予測されたPDEの損失と境界条件によって境界付けられることが証明された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-17T10:14:41Z) - Rectified Linear Postsynaptic Potential Function for Backpropagation in
Deep Spiking Neural Networks [55.0627904986664]
スパイキングニューラルネットワーク(SNN)は、時間的スパイクパターンを用いて情報を表現し、伝達する。
本稿では,情報符号化,シナプス可塑性,意思決定におけるスパイクタイミングダイナミクスの寄与について検討し,将来のDeepSNNやニューロモルフィックハードウェアシステムの設計への新たな視点を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-26T11:13:07Z)
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。