清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Enforcing continuous symmetries in physics-informed neural network for solving forward and inverse problems of partial differential equations

偏微分方程 齐次空间 人工神经网络 Korteweg–de Vries方程 数学 反问题 应用数学 计算机科学 数学分析 非线性系统 物理 人工智能 量子力学 几何学
作者
Zhi‐Yong Zhang,Hui Zhang,Lisheng Zhang,Leilei Guo
出处
期刊:Journal of Computational Physics [Elsevier BV]
卷期号:492: 112415-112415 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.jcp.2023.112415
摘要

As a typical application of deep learning, physics-informed neural network (PINN) has been successfully used to find numerical solutions of partial differential equations (PDEs), but how to improve the limited accuracy is still a great challenge for PINN. In this work, we introduce a new method, symmetry-enhanced physics informed neural network (SPINN) where the invariant surface conditions induced by the Lie symmetries or non-classical symmetries of PDEs are embedded into the loss function in PINN, to improve the accuracy of PINN for solving the forward and inverse problems of PDEs. We test the effectiveness of SPINN for the forward problem via two groups of ten independent numerical experiments using different numbers of collocation points and neurons per layer for the Korteweg-de Vries (KdV) equation, breaking soliton equation, heat equation, and potential Burgers equations respectively, and for the inverse problem by considering different layers and neurons as well as different numbers of training points with different levels of noise for the Burgers equation in potential form. The numerical results show that SPINN performs better than PINN with fewer training points and simpler architecture of neural network, and in particular, exhibits superiorities than the PINN method and the two-stage PINN method of Lin and Chen by considering the Sawada-Kotera equation. Furthermore, we discuss the computational overhead of SPINN in terms of the relative computational cost to PINN and show that the training time of SPINN has no obvious increases, even less than PINN for certain cases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
新未来周完成签到 ,获得积分10
2秒前
研友_LmVygn完成签到 ,获得积分10
4秒前
宋相甫完成签到,获得积分10
9秒前
加减乘除完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
Physio发布了新的文献求助10
19秒前
Physio完成签到,获得积分10
33秒前
锂电说完成签到 ,获得积分10
33秒前
sci_zt完成签到 ,获得积分10
37秒前
阿佳great完成签到 ,获得积分10
38秒前
Annie完成签到 ,获得积分10
40秒前
万能图书馆应助六六采纳,获得10
40秒前
一杯沧海完成签到 ,获得积分10
44秒前
56秒前
六六发布了新的文献求助10
1分钟前
PHI完成签到 ,获得积分10
1分钟前
whuhustwit完成签到,获得积分10
1分钟前
勤qin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
朴素海亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bobo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
温软完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小山己几完成签到,获得积分10
1分钟前
左丘映易完成签到,获得积分0
1分钟前
花卷是我完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xcuwlj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
氟锑酸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
祺王862完成签到,获得积分10
1分钟前
所所应助六六采纳,获得10
1分钟前
YuLu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
夜休2024完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蒋蒋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小恐龙怪兽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
会厌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
喜乐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
AL完成签到,获得积分10
1分钟前
hautzhl完成签到,获得积分10
1分钟前
今天进步了吗完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6459002
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8268242
关于积分的说明 17621329
捐赠科研通 5528084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2905848
邀请新用户注册赠送积分活动 1882572
关于科研通互助平台的介绍 1727573