May, 2024

物理感知的神经隐式求解器:在异质介质中应用的多尺度、参数化的偏微分方程

TL;DR提出了物理感知神经隐式求解器(PANIS),这是一种新颖的数据驱动框架,用于学习参数化的偏微分方程(PDE)的代理解。它由一个概率性的学习目标组成,在此目标中,使用加权残差来探测PDE并提供源数据,而实际的PDE无需解决。与之结合的是一种物理感知隐式求解器,它由原始PDE的一个粗糙、离散化版本组成,为高维问题提供必要的信息瓶颈,并在分布不同的情况下实现泛化(例如,不同的边界条件)。演示了在随机异质材料的背景下其能力,在该背景下输入参数表示材料的微观结构。将该框架扩展到多尺度问题,并展示了可以学习到有效(均质化)解的代理且无需解决原问题。此外,还演示了如何适应和泛化几种现有的学习目标和架构,同时产生能够量化预测不确定性的概率性代理解。