Sep, 2023

应用图神经网络预测均匀受载钢板的应力

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TL;DR本研究提出了一种新颖的图嵌入技术，通过将分离的板域视为顶点，利用图采样和聚合（GraphSAGE）预测具有不同几何形状的加劲板的应力分布，对比有限元 - 顶点图表示的方法，研究结果表明，图神经网络和所提出的图嵌入方法作为强大的三维结构的高效减阶模型具有巨大潜力。
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发现论文，激发创造
  • 图元网络：自适应、结构化的计算和记忆

    本文探讨了使用图神经网络模拟没有先验图形结构的空间过程，以及通过计算优化和泛化学习输入输出关系等相关问题。

    Apr, 2019

  • 图神经网络：方法和应用综述

    本文介绍了图神经网络（GNNs）的设计管道，详细讨论了其各个组成部分的变体，对其应用进行了系统分类，并提出了四个开放性问题供未来研究。

    Dec, 2018

  • 深度强化学习引导的图神经网络用于脑网络分析

    本文提出了一个名为 BN-GNN 的新型脑网络表示框架，使用深度强化学习技术训练元策略以自动确定给定脑网络所需的最优特征聚合数量（反映在 GNN 层数中），并在八个现实世界脑网络数据集上进行了广泛实验。结果显示，相对于传统 GNN，在不同的脑网络分析任务上，BN-GNN 对性能的提升更加显著。

    Mar, 2022

  • 图学习网络：一种结构学习算法

    本文提出了基于图卷积神经网络的 Graph Learning Network 模型，用于解决社区检测、节点分类、链路预测等任务，并能够学习节点嵌入和结构预测函数。该模型能够递归地提高预测结果和嵌入质量。

    May, 2019

  • 基于微观结构的图神经网络用于加速多尺度模拟

    利用并行多尺度模型比单尺度模拟可以更准确地模拟先进材料的力学响应，但是计算成本是该方法实际应用的障碍。本研究提出了一种备选的代理建模策略，允许保持问题的多尺度特性，并可与有限元求解器交替使用。通过使用图神经网络 (GNN) 预测完全场微观应变，并保留微观本构材料模型以获得应力，我们在弹塑性材料上实现了这一点。这种基于数据和物理的图形方法避免了预测完全场响应所产生的高维度，并允许非局部性产生。通过对各种网格进行训练，GNN 学习了对未见过的网格的泛化，使单个模型可以用于一系列的微结构。GNN 中嵌入的微观本构模型隐式地跟踪历史依赖变量，并提高了准确性。我们证明了对于几个具有挑战性的情景，代理模型能够预测复杂的宏观应力 - 应变路径。由于我们的方法的计算时间与微结构中的元素数量相比的呈良好的缩放规律，因此我们的方法可以显著加速 FE2 模拟。

    Feb, 2024

  • 图神经网络对结构噪声有多强健？

    该研究聚焦于图神经网络的鲁棒性问题，尤其是节点结构预测中添加结构噪声对模型稳健性的影响，研究表明，通过图增强训练，可以显著提高图神经网络的鲁棒性。

    Dec, 2019

  • 利用图神经网络预测岩石的有效弹性模量

    本研究提出了一种基于图神经网络（GNNs）的方法，从数字 CT 扫描图像中预测岩石的有效弹性模量。使用 Mapper 算法将 3D 数字岩石图像转换为图数据集，包含关键的几何信息。经过训练的这些图在预测弹性模量方面表现出良好的效果。与卷积神经网络（CNNs）进行比较分析后发现，GNNs 在预测未见过的岩石性质方面具有卓越的性能。此外，微结构的图表示明显降低了 GPU 内存的需求，从而在批量大小选择方面具有更大的灵活性。该研究展示了 GNN 模型在提高岩石性质预测准确性和加强数字岩石分析效率方面的潜力。

    Oct, 2023

  • 基于图神经网络的预测颗粒破碎强度的混合框架

    通过使用图神经网络（Graph Neural Networks）来建模颗粒破碎中的颗粒片段之间的连接性，本研究生成了一个大规模的数据集，以促进颗粒破碎的机器学习研究，并通过一个基于图神经网络的混合框架来预测颗粒破碎强度，最后通过与传统机器学习方法和传统 MLP 进行对比验证其有效性。

    Jul, 2023

  • 分布式图神经网络训练：综述

    这篇综述论文分析了分布式图神经网络训练的三个挑战以及通过四类优化技术解决这些挑战的方法：GNN 数据分区、GNN 批量生成、GNN 执行模式和 GNN 通信协议。最后，本文总结了现有的多 GPU、GPU 集群和 CPU 集群的分布式 GNN 系统，并就可伸缩 GNNs 的未来方向进行了讨论。

    Nov, 2022

  • 基于图神经网络的颗粒流代理模型

    该研究使用图神经网络建立了一种基于局部交互法则的颗粒流动的高效模拟器，称为 GNS。该模型在训练中考虑了不同颗粒轨迹，并且在测试中展现了优秀的性能，可用于预测不同宽高比下的颗粒柱倒塌情况。GNS 快速且可泛化到远大于训练数据的粒子数目范畴。

    May, 2023