論文の概要: Parametric Interpolation of Dynamic Mode Decomposition for Predicting Nonlinear Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.12103v1
- Date: Mon, 13 Apr 2026 22:23:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.144236
- Title: Parametric Interpolation of Dynamic Mode Decomposition for Predicting Nonlinear Systems
- Title(参考訳): 非線形系予測のための動的モード分解のパラメトリック補間
- Authors: Ananda Chakrabarti, Haitham H. Saleh, Indranil Nayak, Balasubramaniam Shanker, Fernando L. Teixeira, Debdipta Goswami,
- Abstract要約: piDMDは、既知のパラメータ-アフィン構造を直接回帰ステップに埋め込む。
我々は,シリンダーを過ぎる流体流動,横磁場中の電子ビーム発振,仮想発振に関するpiDMDを検証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 34.448905454207406
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We present parameter-interpolated dynamic mode decomposition (piDMD), a parametric reduced-order modeling framework that embeds known parameter-affine structure directly into the DMD regression step. Unlike existing parametric DMD methods which interpolate modes, eigenvalues, or reduced operators and can be fragile with sparse training data or multi-dimensional parameter spaces, piDMD learns a single parameter-affine Koopman surrogate reduced order model (ROM) across multiple training parameter samples and predicts at unseen parameter values without retraining. We validate piDMD on fluid flow past a cylinder, electron beam oscillations in transverse magnetic fields, and virtual cathode oscillations -- the latter two being simulated using an electromagnetic particle-in-cell (EMPIC) method. Across all benchmarks, piDMD achieves accurate long-horizon predictions and improved robustness over state-of-the-art interpolation-based parametric DMD baselines, with less training samples and with multi-dimensional parameter spaces.
- Abstract(参考訳): 本稿ではパラメータ補間動的モード分解(piDMD)について述べる。パラメータ-アフィン構造を直接DMD回帰ステップに埋め込むパラメトリック縮小順序モデリングフレームワークである。
モード、固有値、縮小演算子を補間し、スパーストレーニングデータや多次元パラメータ空間で脆弱な既存のパラメトリックDMD法とは異なり、piDMDは複数のトレーニングパラメータサンプルにまたがる単一のパラメータアフィンなKoopman surrogate reduced order model (ROM)を学習し、再トレーニングせずに未確認パラメータ値で予測する。
我々は,シリンダーを過ぎる流体流,横磁場中の電子ビーム発振,仮想陰極発振に関するpiDMDを,電磁粒子インセル法(EMPIC)法を用いてシミュレーションした。
全てのベンチマークにおいて、piDMDは正確な長距離予測を達成し、最先端の補間に基づくパラメトリックDMDベースラインに対する堅牢性を向上し、トレーニングサンプルが少なく、多次元パラメータ空間を持つ。
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