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在模拟物理系统的神经网络中实施分析约束

Tom Beucler、Michael Pritchard、Stephan Rasp、Jordan Ott、Pierre Baldi和Pierre Gentine
物理学。修订稿。126,098302–2021年3月4日出版
物理标识 参见概要:艰难地教授神经网络

摘要

神经网络可以高精度地模拟非线性物理系统,但在违反基本约束时,可能会产生物理上不一致的结果。在这里,我们介绍了一种通过结构约束或损失函数在神经网络中实施非线性分析约束的系统方法。建筑约束应用于气候建模的对流过程,在不降低性能的情况下,将守恒定律应用于机器精度。强制约束还可以减少受约束影响最大的输出子集中的错误。

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  • 2019年9月17日收到
  • 2020年11月9日修订
  • 2021年2月1日接受

DOI(操作界面):https://doi.org/10.103/PhysRevLett.126.098302

©2021美国物理学会

物理学科标题(PhySH)

流体动力学非线性动力学跨学科物理学网络

简介

关键帧图像

艰难地教授神经网络

2021年3月4日出版

如果神经网络是用内置的守恒定律创建的,那么它可以产生更可靠的非线性系统预测。

在中查看更多信息物理

作者和附属机构

汤姆·比科尔1,2,*,迈克尔普里查德1,斯蒂芬·拉斯普,乔丹·奥特4,皮埃尔·巴尔迪4、和皮埃尔·杰廷2

  • 1美国加利福尼亚州欧文市加利福尼亚大学地球系统科学系,邮编:92697-3100
  • 2美国纽约州纽约市哥伦比亚大学地球与环境工程系,邮编:10027
  • 慕尼黑技术大学,博尔兹曼斯特。3 85748加兴,慕尼黑,德国
  • 4美国加利福尼亚州欧文市加利福尼亚大学计算机科学系,邮编92697

  • *tom.beucler@gmail.com

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第126卷,第。2021年3月9日至5日

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