論文の概要: PIVONet: A Physically-Informed Variational Neuro ODE Model for Efficient Advection-Diffusion Fluid Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.03397v1
- Date: Tue, 06 Jan 2026 20:18:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-09 02:15:23.067245
- Title: PIVONet: A Physically-Informed Variational Neuro ODE Model for Efficient Advection-Diffusion Fluid Simulation
- Title(参考訳): PIVONet - 効率的な吸着拡散流体シミュレーションのための物理インフォーマルな変動型ニューロモードモデル
- Authors: Hei Shing Cheung, Qicheng Long, Zhiyue Lin,
- Abstract要約: 本稿では,Neuro-ODEsとContinuous Normalizing Flows (CNFs)を統合し,流体シミュレーションと可視化を行う統合フレームワークPIVONetを提案する。
まず、CNFパラメータによってパラメータ化された物理情報モデルを用いて、オフラインでトレーニングし、特定の流体系に対して効率的な代理シミュレータを作成できることを実証する。
第2に,観測流体軌跡の潜伏度を計測するパラメータを持つ変動モデルを導入することにより,ネットワーク出力を変動分布としてモデル化し,経路方向下界(ELBO)を最適化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present PIVONet (Physically-Informed Variational ODE Neural Network), a unified framework that integrates Neural Ordinary Differential Equations (Neuro-ODEs) with Continuous Normalizing Flows (CNFs) for stochastic fluid simulation and visualization. First, we demonstrate that a physically informed model, parameterized by CNF parameters θ, can be trained offline to yield an efficient surrogate simulator for a specific fluid system, eliminating the need to simulate the full dynamics explicitly. Second, by introducing a variational model with parameters φ that captures latent stochasticity in observed fluid trajectories, we model the network output as a variational distribution and optimize a pathwise Evidence Lower Bound (ELBO), enabling stochastic ODE integration that captures turbulence and random fluctuations in fluid motion (advection-diffusion behaviors).
- Abstract(参考訳): 確率流体シミュレーションと可視化のために,ニューラル正規微分方程式(Neuro-ODEs)と連続正規化フロー(CNFs)を統合する統合フレームワークPIVONetを提案する。
まず、CNFパラメータ θ でパラメータ化された物理情報モデルを用いて、特定の流体系の効率的な代理シミュレータをオフラインで生成し、フルダイナミックスを明示的にシミュレートする必要をなくすことを実証する。
第2に,観測流体軌跡における潜時確率性を捉えるパラメータφを用いた変動モデルを導入することにより,ネットワーク出力を変動分布としてモデル化し,流れの乱流やランダムな変動を捉える確率的ODE積分を可能にする経路ワイドエビデンス境界(ELBO)を最適化する。
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