Scientific machine learning

人工智能 人文学科 计算机科学 机器学习 心理学 哲学
作者
Felix Dietrich,W.H.A. Schilders
出处
期刊:Mathematische Semesterberichte [Springer Science+Business Media]
标识
DOI:10.1007/s00591-025-00399-4
摘要

Abstract Scientific Machine Learning (SciML) is an emerging interdisciplinary field that integrates the strengths of scientific computing and machine learning to address complex modeling, simulation, and inference tasks in the natural and engineering sciences. This paper provides a concise overview of the foundational paradigms underlying SciML, where we highlight the complementary roles of physics-based models and data-driven methods. We discuss the core challenges, including data scarcity, physical consistency, high dimensionality, and computational cost and then introduce key methodological advances such as physics-informed neural networks, operator learning, hybrid modeling, and probabilistic approaches, each designed to address specific limitations of traditional methods. The techniques are illustrated through applications in fluid dynamics and turbulence modeling, automation and control, energy management, and sustainable mobility, demonstrating how SciML enables more accurate, efficient, and interpretable solutions. Finally, we outline open problems and future directions, and emphasize the need for theoretical understanding, scalable algorithms, and interdisciplinary collaboration.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
R00完成签到 ,获得积分10
刚刚
菠萝发布了新的文献求助10
1秒前
简单勒完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
妖妖灵完成签到,获得积分10
2秒前
Rrrr_发布了新的文献求助10
2秒前
傲娇的咖啡豆完成签到,获得积分10
2秒前
科目三应助清脆火龙果采纳,获得10
3秒前
小老鼠关注了科研通微信公众号
3秒前
Tourist应助山下梅子酒采纳,获得10
3秒前
芝士小熊完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
旰旰完成签到,获得积分20
5秒前
顾矜应助番茄大王采纳,获得30
5秒前
5秒前
欧清完成签到,获得积分10
5秒前
yellowflash完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
逝川流光完成签到,获得积分10
6秒前
707完成签到,获得积分10
6秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
李泽完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
领导范儿应助impose采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
lzq发布了新的文献求助10
10秒前
打打应助炸弹采纳,获得10
10秒前
ZTT发布了新的文献求助10
10秒前
简单勒发布了新的文献求助10
11秒前
tanshy发布了新的文献求助10
11秒前
keigo完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Akim应助好好采纳,获得10
14秒前
lzn发布了新的文献求助10
14秒前
123完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5342027
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4478011
关于积分的说明 13937752
捐赠科研通 4374391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2403437
邀请新用户注册赠送积分活动 1396200
关于科研通互助平台的介绍 1368215