In this work we present an application of modern deep learning methodologies to the numerical solution of partial differential equations in transport models. More specifically, we employ a supervised deep neural network that takes into account the equation and initial conditions of the model. We apply it to the Riemann problems over the inviscid nonlinear Burger's equation, whose solutions might develop discontinuity (shock wave) and rarefaction, as well as to the classical one-dimensional Buckley-Leverett two-phase problem. The Buckley-Leverett case is slightly more complex and interesting because it has a non-convex flux function with one inflection point. Our results suggest that a relatively simple deep learning model was capable of achieving promising results in such challenging tasks, providing numerical approximation of entropy solutions with very good precision and consistent to classical as well as to recently novel numerical methods in these particular scenarios.


翻译:在这项工作中,我们将现代深层次学习方法应用于运输模型中部分差异方程式的数值解决方案。更具体地说,我们采用了一种考虑到模型方程和初始条件的有监督的深神经网络。我们将其应用到隐形非线性汉堡方程式的里曼问题,其解决方案可能会形成不连续性(冲击波)和稀有作用,以及典型的单维维格-巴克利-莱弗莱特两阶段问题。巴克利-莱费特案略为复杂和有趣,因为它有一个非对流通函数,带有一个分流点。我们的结果表明,一个相对简单的深层学习模型能够在这种具有挑战性的任务中取得有希望的结果,以非常精确和与传统一致以及最近在这些特定情景中采用的新数字方法,提供非常精确的微粒溶液的数字近似值。

0
下载
关闭预览

相关内容

前馈神经网络(Feedforward Neural Network)是设计的第一种也是最简单的人工神经网络。在此网络中,信息仅在一个方向上移动,即从输入节点向前经过隐藏节点(如果有)并到达输出节点。 网络中没有周期或循环。
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【ICLR 2019】双曲注意力网络,Hyperbolic  Attention Network
专知会员服务
82+阅读 · 2020年6月21日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
32+阅读 · 2020年4月15日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】(Keras)LSTM多元时序预测教程
机器学习研究会
24+阅读 · 2017年8月14日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
CDiNN -Convex Difference Neural Networks
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月31日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】(Keras)LSTM多元时序预测教程
机器学习研究会
24+阅读 · 2017年8月14日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员