Solving analytically intractable partial differential equations (PDEs) that involve at least one variable defined on an unbounded domain arises in numerous physical applications. Accurately solving unbounded domain PDEs requires efficient numerical methods that can resolve the dependence of the PDE on the unbounded variable over at least several orders of magnitude. We propose a solution to such problems by combining two classes of numerical methods: (i) adaptive spectral methods and (ii) physics-informed neural networks (PINNs). The numerical approach that we develop takes advantage of the ability of physics-informed neural networks to easily implement high-order numerical schemes to efficiently solve PDEs and extrapolate numerical solutions at any point in space and time. We then show how recently introduced adaptive techniques for spectral methods can be integrated into PINN-based PDE solvers to obtain numerical solutions of unbounded domain problems that cannot be efficiently approximated by standard PINNs. Through a number of examples, we demonstrate the advantages of the proposed spectrally adapted PINNs in solving PDEs and estimating model parameters from noisy observations in unbounded domains.


翻译:在很多物理应用中,都产生了许多物理应用。准确解决无限制域PDE需要高效的数字方法,解决PDE对至少几个数量级的无限制变量的依赖性。我们提出一种解决办法,将两类数字方法结合起来解决此类问题:(一) 适应光谱方法和(二) 物理知情神经网络(PINNs) 。我们开发的数字方法利用物理学知情神经网络的能力,在空间和时间的任何时刻,方便地实施高效解决PDEs的高序数字计划和外推数字解决方案。然后我们展示如何将最近引进的光谱方法适应性技术纳入基于PINN的PDE解答器,以获得标准PINNs无法有效比较的无限制域问题的数字解决方案。我们通过一些实例,展示了拟议的光谱调整型PINNs在解决PDEs和估计无限制区域内噪音观测的模型参数方面的优势。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18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
16+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18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
16+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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员