This work develops a class of probabilistic algorithms for the numerical solution of nonlinear, time-dependent partial differential equations (PDEs). Current state-of-the-art PDE solvers treat the space- and time-dimensions separately, serially, and with black-box algorithms, which obscures the interactions between spatial and temporal approximation errors and misguides the quantification of the overall error. To fix this issue, we introduce a probabilistic version of a technique called method of lines. The proposed algorithm begins with a Gaussian process interpretation of finite difference methods, which then interacts naturally with filtering-based probabilistic ordinary differential equation (ODE) solvers because they share a common language: Bayesian inference. Joint quantification of space- and time-uncertainty becomes possible without losing the performance benefits of well-tuned ODE solvers. Thereby, we extend the toolbox of probabilistic programs for differential equation simulation to PDEs.


翻译:这项工作为非线性、 取决于时间的局部偏差方程式( PDEs) 的数字解决方案开发了一种概率算法。 当前最先进的 PDE 解算器将空间和时间分解分别、 序列和黑盒算法分别处理, 模糊了空间和时间近似误差之间的相互作用, 并错误引导了总体误差的量化 。 为了解决这个问题, 我们引入了一个称为线条法的技术的概率化版本 。 提议的算法首先从对有限差法的高斯进程解释开始, 然后与基于过滤的概率性普通差别方程式( ODE) 解算法( ODE) 进行自然互动, 因为他们使用共同语言 : 巴伊西亚 误判 。 联合计算空间和时间不确定性是可能的, 同时又不丧失调得力的 ODE 解算器的性能效益 。 因此, 我们把用于差异方程式模拟的概率化程序工具箱扩大到 PDEs 。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
【泡泡一分钟】ProbFlow:联合光流和不确定性估计
泡泡机器人SLAM
3+阅读 · 2018年10月26日
【推荐】深度学习时序处理文献列表
机器学习研究会
7+阅读 · 2017年11月29日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
相关资讯
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
11+阅读 · 2019年5月6日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4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
【泡泡一分钟】ProbFlow:联合光流和不确定性估计
泡泡机器人SLAM
3+阅读 · 2018年10月26日
【推荐】深度学习时序处理文献列表
机器学习研究会
7+阅读 · 2017年11月29日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26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