We present a structure-preserving Eulerian algorithm for solving $L^2$-gradient flows and a structure-preserving Lagrangian algorithm for solving generalized diffusions. Both algorithms employ neural networks as tools for spatial discretization. Unlike most existing methods that construct numerical discretizations based on the strong or weak form of the underlying PDE, the proposed schemes are constructed based on the energy-dissipation law directly. This guarantees the monotonic decay of the system's energy, which avoids unphysical states of solutions and is crucial for the long-term stability of numerical computations. To address challenges arising from nonlinear neural-network discretization, we first perform temporal discretization on these variational systems. This approach is computationally memory-efficient when implementing neural network-based algorithms. The proposed neural-network-based schemes are mesh-free, allowing us to solve gradient flows in high dimensions. Various numerical experiments are presented to demonstrate the accuracy and energy stability of the proposed numerical schemes.


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