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第16卷第4期
PI-VEGAN:随机微分方程的物理信息变分嵌入生成对抗网络

高瑞松,王玉凤,闵阳(音)&陈传军

数字。数学。西奥。方法。申请。,16(2023年),第931-953页。

在线发布:2023-11

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  • 摘要

我们提出了一类新的物理信息神经网络,称为基于物理的变分嵌入生成对抗网络(PI-VEGAN),它有效地解决了随机微分方程的正向、反向和混合问题。在这些情况下,控制方程是已知的,但只有系统参数的传感器测量数量有限。我们将控制物理定律集成到具有自动微分功能的PI-VEGAN中,同时引入变分编码器来逼近潜在变量测量值的实际分布。这些潜在变量被整合到生成器中,以便于准确学习随机偏微分方程的特性。我们的模型由三个组件组成,即编码器,生成器和鉴别器,每个鉴别器都可以使用随机梯度下降算法。我们评估PI-VEGAN的有效性解决需要同时计算系统参数和解决方案的正向、反向和混合问题。数值结果表明与传统方法相比,该方法具有良好的稳定性和准确性先前的物理信息生成对抗网络(PI-WGAN)。

  • AMS主题标题

60H35、34F05、62M45

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版权:©全球科学出版社

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我们提出了一类新的物理信息神经网络,称为基于物理的变分嵌入生成对抗网络(PI-VEGAN),它有效地解决了随机微分方程的正向、反向和混合问题。在这些情况下,控制方程是已知的,但只有系统参数的传感器测量数量有限。我们将控制物理定律集成到具有自动微分功能的PI-VEGAN中,同时引入变分编码器来逼近潜在变量测量值的实际分布。这些潜在变量被整合到生成器中,以便于准确学习随机偏微分方程的特性。我们的模型由三个组件组成,即编码器,生成器和鉴别器,每个鉴别器都可以使用随机梯度下降算法。我们评估了PI-VEGAN在解决需要同时计算系统参数和解决方案的正向、反向和混合问题。数值结果表明与传统方法相比,该方法具有良好的稳定性和准确性先前的物理信息生成对抗网络(PI-WGAN)。

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我们提出了一类新的物理信息神经网络,称为基于物理的变分嵌入生成对抗网络(PI-VEGAN),它有效地解决了随机微分方程的正向、反向和混合问题。在这些情况下,控制方程是已知的,但仅限于系统参数的传感器测量数量有限。我们将控制物理定律集成到具有自动微分功能的PI-VEGAN中,同时引入变分编码器来逼近潜在变量测量值的实际分布。这些潜在变量被整合到生成器中,以便于准确学习随机偏微分方程的特性。我们的模型由三个组件组成,即编码器,生成器和鉴别器,每个鉴别器都可以使用随机梯度下降算法。我们评估PI-VEGAN的有效性解决需要同时计算系统参数和解决方案的正向、反向和混合问题。数值结果表明与传统方法相比,该方法具有良好的稳定性和准确性先前的物理信息生成对抗性网络(PI-WGAN)。

高瑞松、王玉凤、杨敏和陈传军。(2023). PI-VEGAN:随机微分方程的物理信息变分嵌入生成对抗网络。数值数学:理论、方法和应用.16(4).931-953.doi:10.4208/nmtma。OA-2023-0044号文件
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