The numerical solution of partial differential equations (PDEs) is difficult, having led to a century of research so far. Recently, there have been pushes to build neural--numerical hybrid solvers, which piggy-backs the modern trend towards fully end-to-end learned systems. Most works so far can only generalize over a subset of properties to which a generic solver would be faced, including: resolution, topology, geometry, boundary conditions, domain discretization regularity, dimensionality, etc. In this work, we build a solver, satisfying these properties, where all the components are based on neural message passing, replacing all heuristically designed components in the computation graph with backprop-optimized neural function approximators. We show that neural message passing solvers representationally contain some classical methods, such as finite differences, finite volumes, and WENO schemes. In order to encourage stability in training autoregressive models, we put forward a method that is based on the principle of zero-stability, posing stability as a domain adaptation problem. We validate our method on various fluid-like flow problems, demonstrating fast, stable, and accurate performance across different domain topologies, discretization, etc. in 1D and 2D. Our model outperforms state-of-the-art numerical solvers in the low resolution regime in terms of speed and accuracy.


翻译:部分差异方程式( PDEs) 的数值解决方案是困难的, 导致了一个世纪的研究。 最近, 出现了建立神经- 数字混合求解器的推力, 将现代完全端对端学习的系统趋势搭载起来。 多数迄今为止的工作只能对一个通用求解器可能面临的一系列属性进行概括化, 包括: 分辨率、 地形学、 几何学、 边界条件、 域分解规律、 维度等。 在这项工作中, 我们建立了一个解决方案, 满足了这些属性, 所有组件都以神经信息传递为基础, 将计算图中的所有超常设计构件替换为反向偏偏向式的神经功能代谢器。 我们显示, 神经信息传递解答器包含一些典型方法, 如: 分辨率的有限差异、 数量有限 和 WENO 计划等。 为了鼓励在培训自制偏向型模型中保持稳定, 我们提出了一种基于零可性原则的方法, 将稳定性作为域适应问题的域模型。 我们验证了我们的方法, 以各种离差的精确性、 直径、 直径、 直径、 直径、 直径、 直径、 直径、 直径、 度 直径的域的系统、 解、 解、 解、 解、 解、 解、 直径直径直径直径向、 直径向、 直径直径向、 等的系统 等的系统 的系统 的系统 解的系统 解的系统的系统的系统的系统 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
84+阅读 · 2020年12月5日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
全球首个GNN为主的AI创业公司,募资$18.5 million!
图与推荐
1+阅读 · 2022年4月16日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Simplicial Attention Networks
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月4日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
84+阅读 · 2020年12月5日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
全球首个GNN为主的AI创业公司,募资$18.5 million!
图与推荐
1+阅读 · 2022年4月16日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员