論文の概要: Hybrid Iterative Solvers with Geometry-Aware Neural Preconditioners for Parametric PDEs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.14596v1
- Date: Tue, 16 Dec 2025 17:06:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-17 16:49:26.80701
- Title: Hybrid Iterative Solvers with Geometry-Aware Neural Preconditioners for Parametric PDEs
- Title(参考訳): 幾何対応ニューラルプレコンディショナーを用いたパラメトリックPDE用ハイブリッド反復解法
- Authors: Youngkyu Lee, Francesc Levrero Florencio, Jay Pathak, George Em Karniadakis,
- Abstract要約: 有限要素の離散化から抽出した領域情報を組み込んだ幾何対応深部演算ネットワークGeo-DeepONetを提案する。
我々は、Geo-DeepONetと緩和スキームやKrylov部分空間アルゴリズムといった従来の手法を結合することにより、幾何認識型ハイブリッド条件付き反復解法の開発を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.532017361572708
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The convergence behavior of classical iterative solvers for parametric partial differential equations (PDEs) is often highly sensitive to the domain and specific discretization of PDEs. Previously, we introduced hybrid solvers by combining the classical solvers with neural operators for a specific geometry 1, but they tend to under-perform in geometries not encountered during training. To address this challenge, we introduce Geo-DeepONet, a geometry-aware deep operator network that incorporates domain information extracted from finite element discretizations. Geo-DeepONet enables accurate operator learning across arbitrary unstructured meshes without requiring retraining. Building on this, we develop a class of geometry-aware hybrid preconditioned iterative solvers by coupling Geo-DeepONet with traditional methods such as relaxation schemes and Krylov subspace algorithms. Through numerical experiments on parametric PDEs posed over diverse unstructured domains, we demonstrate the enhanced robustness and efficiency of the proposed hybrid solvers for multiple real-world applications.
- Abstract(参考訳): パラメトリック偏微分方程式(PDE)に対する古典的反復解法の収束挙動は、しばしば領域やPDEの特定の離散化に非常に敏感である。
従来,従来の解法とニューラル演算器を組み合わせて,特定の幾何 1 に対してハイブリットソルバを導入したが,訓練中に遭遇しない測地では性能が低くなる傾向にあった。
この課題に対処するために,有限要素の離散化から抽出したドメイン情報を組み込んだ幾何対応のディープ演算ネットワークGeo-DeepONetを導入する。
Geo-DeepONetは、リトレーニングを必要とせず、任意の非構造化メッシュ間で正確な演算子学習を可能にする。
そこで我々は,Geo-DeepONetと緩和スキームやKrylov部分空間アルゴリズムといった従来の手法を結合することにより,幾何認識型ハイブリッド条件付き反復解法の開発を行う。
種々の非構造領域に作用するパラメトリックPDEの数値実験を通じて,複数の実世界の応用のためのハイブリッド・ソルバの強靭性と効率性を示す。
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