首页 > 其他分享 >物理信息神经网络(PINN)

物理信息神经网络(PINN)

时间:2023-12-10 21:24:59浏览次数:30  
标签:方程 PINN 求解 信息 神经网络 物理

什么是物理信息神经网络(PINN)?

宋家豪, 曹文博, and 张伟伟. "FD-PINN: 频域物理信息神经网络." 力学学报 55.5 (2023): 1195-1205.

image
物理信息神经网络(PINN)是一种将深度学习与物理建模相结合的方法,用于求解偏微分方程(PDE)和其他物理问题。PINN 的关键思想是将物理约束嵌入神经网络中,从而使网络能够学习物理系统的行为并满足物理方程。这种方法通常用于数据稀缺或者问题复杂的情况,为科学和工程领域提供了一种强大的数值求解工具。

(1)主要特点

深度学习结合物理建模: PINN 将深度神经网络与物理模型相结合,以更好地适应实际物理系统。
**数据稀缺性: **适用于数据稀缺或难以获取足够数据的问题。
灵活性: 允许用户集成自定义的物理方程和约束,适用于各种科学和工程领域。

(2)使用方法

定义物理模型: 定义系统的物理方程和约束条件。
构建神经网络: 构建包含物理信息的神经网络结构。
训练网络: 通过优化算法训练网络,使其逼近物理方程并满足约束。
求解问题: 使用训练好的网络进行物理问题的求解。

用来求解正反偏微分方程问题的一种新方法

PINN的损失函数通常由四个主要部分组成:数据匹配项、物理方程项、边界条件项和初始条件项。

(1)数据信息

image

(2)物理控制方程

image

(3)边界条件

image

(4)初始条件

image

以上四个项的组合构成了PINN的总体损失函数。通过最小化这个损失函数,神经网络能够学习逼近真实数据并同时满足物理方程、边界条件和初始条件。

参考:什么是物理信息神经网络(PINN)?

标签:方程,PINN,求解,信息,神经网络,物理
From: https://www.cnblogs.com/chuqianyu/p/17893232.html

相关文章

  • openGauss学习笔记-151 openGauss 数据库运维-备份与恢复-物理备份与恢复之gs_basebac
    openGauss学习笔记-151openGauss数据库运维-备份与恢复-物理备份与恢复之gs_basebackup151.1背景信息openGauss部署成功后,在数据库运行的过程中,会遇到各种问题及异常状态。openGauss提供了gs_basebackup工具做基础的物理备份。gs_basebackup的实现目标是对服务器数据库文件的......
  • 基于支持向量机SVM和MLP多层感知神经网络的数据预测matlab仿真
    1.算法运行效果图预览   2.算法运行软件版本matlab2022a 3.算法理论概述      支持向量机(SVM)和多层感知器(MLP)是两种常用的机器学习算法,它们在数据预测和分类任务中都有广泛的应用。下面将详细介绍这两种算法的原理和数学公式。 一、支持向量机(SVM) ......
  • 基于卷积神经网络实现高速公路表面图像裂缝检测程序
    作者简介:Java领域优质创作者、CSDN博客专家、CSDN内容合伙人、掘金特邀作者、阿里云博客专家、51CTO特邀作者、多年架构师设计经验、腾讯课堂常驻讲师主要内容:Java项目、Python项目、前端项目、人工智能与大数据、简历模板、学习资料、面试题库、技术互助收藏点赞不迷路 关注作......
  • 神经网络优化篇:详解偏差,方差(Bias /Variance)
    偏差,方差注意到,几乎所有机器学习从业人员都期望深刻理解偏差和方差,这两个概念易学难精,即使自己认为已经理解了偏差和方差的基本概念,却总有一些意想不到的新东西出现。关于深度学习的误差问题,另一个趋势是对偏差和方差的权衡研究甚浅,可能听说过这两个概念,但深度学习的误差很少权衡......
  • 05_实验五_物理存储器与进程逻辑地址空间管理
    物理存储器与进程逻辑地址空间管理实验目的通过查看物理存储器的使用情况,并练习分配和回收物理内存,从而掌握物理存储器的管理方法。通过查看进程逻辑地址空间的使用情况,并练习分配和回收虚拟内存,从而掌握进程逻辑地址空间的管理方法。预备知识物理存储器的管理方式EOS......
  • postgresql从入门到精通 - 第37讲:postgres物理备份和恢复概述
       PostgreSQL从小白到专家,是从入门逐渐能力提升的一个系列教程,内容包括对PG基础的认知、包括安装使用、包括角色权限、包括维护管理、、等内容,希望对热爱PG、学习PG的同学们有帮助,欢迎持续关注CUUGPG技术大讲堂。 第37讲:物理备份和恢复概述 第37讲:12月09日(周六)19......
  • 神经网络优化篇:详解训练,验证,测试集(Train / Dev / Test sets)
    训练,验证,测试集在配置训练、验证和测试数据集的过程中做出正确决策会在很大程度上帮助大家创建高效的神经网络。训练神经网络时,需要做出很多决策,例如:神经网络分多少层每层含有多少个隐藏单元学习速率是多少各层采用哪些激活函数创建新应用的过程中,不可能从一开始......
  • 神经网络Python代码完整版及其代码解析
     1、读取数据集和标签集1defloadDataSet():2data=[]3label=[]4fr=open('testSet.txt')5forlineinfr.readlines():#循环读写,fr是一个已经打开的文件对象,readline()函数会读取文件中的一行内容6lineArr=lin......
  • 物理机安装CentOS7
    准备阶段一个需要安装版本的iso镜像文件一个U盘一台物理机一台有windos系统的电脑制作启动盘下载UltraISO(收费搜一搜可以解决)写入硬盘映像先格式化,选择usb-hdd+v2写入可能会卡耐心等待安装系统插入u盘进入启动项选择页面选择UEFIU盘启动可能会出现u盘启动找不到的情况......
  • 神经网络入门篇:深度学习和大脑的关联性(What does this have to do with the brain?)
    深度学习和大脑的关联性开始讲故事(手动狗头)深度学习和大脑有什么关联性吗?关联不大。那么为什么会说深度学习和大脑相关呢?当你在实现一个神经网络的时候,那些公式是你在做的东西,你会做前向传播、反向传播、梯度下降法,其实很难表述这些公式具体做了什么,深度学习像大脑这样的类......