Deep learning, accounting for the use of an elaborate neural network, has recently been developed as an efficient and powerful tool to solve diverse problems in physics and other sciences. In the present work, we propose a novel learning method based on a hybrid network integrating two different kinds of neural networks: Long Short-Term Memory(LSTM) and Deep Residual Network(ResNet), in order to overcome the difficulty met in numerically simulating strongly-oscillating dynamical evolutions of physical systems. By taking the dynamics of Bose-Einstein condensates in a double-well potential as an example, we show that our new method makes a high efficient pre-learning and a high-fidelity prediction about the whole dynamics. This benefits from the advantage of the combination of the LSTM and the ResNet and is impossibly achieved by a single network in the case of direct learning. Our method can be applied for simulating complex cooperative dynamics in a system with fast multiple-frequency oscillations with the aid of auxiliary spectrum analysis.


翻译:最近开发了一种基于混合网络的新型学习方法,将两种不同的神经网络结合起来:长期短期内存和深残网络(ResNet),以克服数字模拟强振力物理系统动态进化过程中遇到的困难。我们以Bose-Einstein凝聚的动态为例,以双倍潜力为例,展示了我们的新方法,以高效的学前预学和对整个动态的高度不忠预测为例。LSTM和ResNet相结合的好处是单一网络在直接学习中无法实现的。在具有快速多频振荡作用的系统中,我们的方法可用于模拟复杂的合作动态。

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