Neural network analysis of neutron and X-ray reflectivity data incorporating prior knowledge

欠定系统 人工神经网络 反问题 计算机科学 模棱两可 算法 反向 中子 参数空间 推论 航程(航空) 人工智能 数学 物理 数学分析 材料科学 几何学 量子力学 复合材料 程序设计语言
作者
Valentin Munteanu,Vladimir Starostin,Alessandro Greco,Linus Pithan,Alexander Gerlach,Alexander Hinderhofer,Stefan Kowarik,Frank Schreiber
出处
期刊:Journal of Applied Crystallography [Wiley]
卷期号:57 (2): 456-469 被引量:15
标识
DOI:10.1107/s1600576724002115
摘要

Due to the ambiguity related to the lack of phase information, determining the physical parameters of multilayer thin films from measured neutron and X-ray reflectivity curves is, on a fundamental level, an underdetermined inverse problem. This ambiguity poses limitations on standard neural networks, constraining the range and number of considered parameters in previous machine learning solutions. To overcome this challenge, a novel training procedure has been designed which incorporates dynamic prior boundaries for each physical parameter as additional inputs to the neural network. In this manner, the neural network can be trained simultaneously on all well-posed subintervals of a larger parameter space in which the inverse problem is underdetermined. During inference, users can flexibly input their own prior knowledge about the physical system to constrain the neural network prediction to distinct target subintervals in the parameter space. The effectiveness of the method is demonstrated in various scenarios, including multilayer structures with a box model parameterization and a physics-inspired special parameterization of the scattering length density profile for a multilayer structure. In contrast to previous methods, this approach scales favourably when increasing the complexity of the inverse problem, working properly even for a five-layer multilayer model and a periodic multilayer model with up to 17 open parameters.
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
白水完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S的应助被邹邹采纳,获得10
1秒前
苏州河发布了新的文献求助10
1秒前
Akim的应助被星空剪影采纳,获得10
1秒前
plateauman发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
张张完成签到 ,获得积分10
1秒前
黄林燊发布了新的文献求助10
3秒前
爆米花的应助被何何采纳,获得50
3秒前
柳部部发布了新的文献求助40
3秒前
后蹄儿发布了新的文献求助10
3秒前
燚槿完成签到 ,获得积分10
3秒前
卷毛维安完成签到,获得积分10
3秒前
领导范儿的应助被十安W采纳,获得10
4秒前
可爱的函函的应助被你快睡吧采纳,获得10
5秒前
爱听歌的从云完成签到,获得积分10
5秒前
南山有鹤完成签到 ,获得积分10
5秒前
xinru发布了新的文献求助10
6秒前
清秀凝莲发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
ljx完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
灵剑山完成签到 ,获得积分10
8秒前
哈机密级发布了新的文献求助10
9秒前
司空凡完成签到,获得积分10
9秒前
走走停停完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
sili发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
蘑菇蘑菇发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
cccttt发布了新的文献求助10
13秒前
娃娃哈发布了新的文献求助10
13秒前
wanci的应助被读研的小杜采纳,获得10
13秒前
黄油完成签到 ,获得积分20
14秒前
哈机密级完成签到,获得积分10
14秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Mental Health 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7977139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9440508
关于积分的说明 21069636
捐赠科研通 7552879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3374766
关于科研通互助平台的介绍 2509332
邀请新用户注册赠送积分活动 2407694