論文の概要: PINNForge: Execution-Grounded Evolutionary Design of Physics-Informed Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.23023v2
- Date: Sun, 27 Sep 2026 04:29:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 07:18:05.957314
- Title: PINNForge: Execution-Grounded Evolutionary Design of Physics-Informed Neural Networks
- Title(参考訳): PINNForge:物理インフォームドニューラルネットワークの実行周辺進化設計
- Abstract要約: PINNForgeは、観察されたPINNトレーニング動作を世代間設計信号として扱う進化的フレームワークである。
25のPDEベンチマークで、PINNForgeは24のタスクで最小のMSEを達成する。
知識指導、実行フィードバック、または進化的検索の除去により、中央値のタスク単位のMSE比はそれぞれ3.74$times$、12.10$times$、10.10$times$に上昇する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.71936538556447
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Physics-informed neural networks (PINNs) require coordinated choices across representation, architecture, sampling, constraints, loss construction, and optimization, yet effective configurations can vary substantially across partial differential equations (PDEs). Existing automated design methods search over these choices, but training outcomes are still used primarily to rank candidates rather than to inform subsequent designs. We develop PINNForge, an execution-grounded large language model (LLM)-driven evolutionary framework that treats observed PINN training behavior as a cross-generation design signal. PINNForge initializes diverse configurations from PDE-related prior knowledge, executes them, retains globally strong configurations, and feeds their execution evidence and accumulated run-level experience back to the LLM. The LLM then revises and recombines coupled design components or explores new combinations within a generate--execute--evaluate--evolve loop. Across 25 PDE benchmarks, PINNForge achieves the lowest mean MSE on 24 tasks among RoPINN, PINNsFormer, PINNsAgent, and PINNForge. Removing knowledge guidance, execution feedback, or evolutionary search increases the median task-wise MSE ratio to 3.74$\times$, 12.10$\times$, and 10.10$\times$, respectively, relative to full PINNForge.
- Abstract(参考訳): 物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、表現、アーキテクチャ、サンプリング、制約、損失構成、最適化など、協調的な選択を必要とするが、効果的な構成は偏微分方程式(PDE)によって大きく異なる。
既存の自動設計手法はこれらの選択を探索するが、訓練結果は主に、その後の設計を知らせるよりも、候補者のランク付けに使われている。
本研究では,多世代設計信号として観測されたPINN学習行動を扱う,LLM駆動型大規模言語モデルであるPINNForgeを開発した。
PINNForgeは、PDE関連の事前知識からさまざまな構成を初期化し、それらを実行し、グローバルに強力な構成を保持し、実行証拠を供給し、実行レベルのエクスペリエンスをLLMに蓄積する。
LLMは、結合したデザインコンポーネントを修正、再結合し、ジェネレータ-実行-評価-進化ループ内で新しい組み合わせを探索する。
PINNForgeは25のPDEベンチマークで、RoPINN、PINNsFormer、PINNsAgent、PINNForgeの24タスクで最低のMSEを達成した。
知識指導、実行フィードバック、進化的検索の除去により、中央値のタスク単位のMSE比は3.74$\times$、12.10$\times$、そして10.10$\times$へと上昇する。
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