論文の概要: Physics-informed Gaussian Process Regression in Solving Eigenvalue Problem of Linear Operators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.06462v1
- Date: Sat, 10 Jan 2026 07:02:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-13 19:08:00.826997
- Title: Physics-informed Gaussian Process Regression in Solving Eigenvalue Problem of Linear Operators
- Title(参考訳): 線形作用素の固有値問題の解法における物理インフォームドガウス過程の回帰
- Authors: Tianming Bai, Jiannan Yang,
- Abstract要約: 物理インフォームドガウス過程後部を用いて未知固有値/固有関数の転送関数型インジケータを構築する。
線形固有値問題と非線形固有値問題の両方を用いた数値例により,提案手法の有効性を実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2228233723744197
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Applying Physics-Informed Gaussian Process Regression to the eigenvalue problem $(\mathcal{L}-λ)u = 0$ poses a fundamental challenge, where the null source term results in a trivial predictive mean and a degenerate marginal likelihood. Drawing inspiration from system identification, we construct a transfer function-type indicator for the unknown eigenvalue/eigenfunction using the physics-informed Gaussian Process posterior. We demonstrate that the posterior covariance is only non-trivial when $λ$ corresponds to an eigenvalue of the partial differential operator $\mathcal{L}$, reflecting the existence of a non-trivial eigenspace, and any sample from the posterior lies in the eigenspace of the linear operator. We demonstrate the effectiveness of the proposed approach through several numerical examples with both linear and non-linear eigenvalue problems.
- Abstract(参考訳): 物理インフォームドガウス過程回帰を固有値問題 $(\mathcal{L}-λ)u = 0$ に適用すると、ヌル源項は自明な予測平均と縮退した限界確率をもたらす。
システム同定からインスピレーションを得て、物理インフォームドガウス過程後部を用いた未知固有値/固有関数の転送関数型インジケータを構築する。
後続共分散は、$λ$ が偏微分作用素 $\mathcal{L}$ の固有値に対応するときのみ非自明であることを示し、非自明な固有空間の存在を反映し、後続の標本は線型作用素の固有空間にある。
線形固有値問題と非線形固有値問題の両方を用いた数値例により,提案手法の有効性を実証する。
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