Jan, 2024

面向实际物理系统编码动力学的基于物理信息的神经网络

TL;DR本文通过研究物理信息驱动的神经网络(PINNs)来编码控制方程,并评估其在两个不同系统的实验数据上的表现。我们发现,在简单的非线性摆系统中,PINNs在理想数据情况下胜过了等效的无信息神经网络(NNs),在10个线性间隔和10个均匀分布的随机训练点上的准确度分别提高了18倍和6倍。在使用来自实验的真实数据进行类似测试的情况下,PINNs相对于NNs的准确度提高了9.3倍和9.1倍,分别对应于67个线性间隔和均匀分布的随机点。此外,我们还研究了物理信息驱动模型在物理系统中的可行性,并选择FPGA作为部署计算的基板。鉴于此,我们使用了一台PYNQ-Z1 FPGA进行实验,并找出了与时间相干感知和空间数据对齐相关的问题。根据提出的系统架构和方法,我们讨论了从这项工作中获得的见解,并列出了未来工作计划。