Kolmogorov Arnold Informed neural network: A physics-informed deep learning framework for solving PDEs based on Kolmogorov Arnold Networks

人工神经网络 计算机科学 人工智能 统计物理学 数学教育 认知科学 应用数学 心理学 物理 数学
作者
Yizheng Wang,Jia Sun,Jinshuai Bai,Cosmin Anitescu,Mohammad Sadegh Es-haghi,Xiaoying Zhuang,Timon Rabczuk,Yinghua Liu
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2406.11045
摘要

AI for partial differential equations (PDEs) has garnered significant attention, particularly with the emergence of Physics-informed neural networks (PINNs). The recent advent of Kolmogorov-Arnold Network (KAN) indicates that there is potential to revisit and enhance the previously MLP-based PINNs. Compared to MLPs, KANs offer interpretability and require fewer parameters. PDEs can be described in various forms, such as strong form, energy form, and inverse form. While mathematically equivalent, these forms are not computationally equivalent, making the exploration of different PDE formulations significant in computational physics. Thus, we propose different PDE forms based on KAN instead of MLP, termed Kolmogorov-Arnold-Informed Neural Network (KINN). We systematically compare MLP and KAN in various numerical examples of PDEs, including multi-scale, singularity, stress concentration, nonlinear hyperelasticity, heterogeneous, and complex geometry problems. Our results demonstrate that KINN significantly outperforms MLP in terms of accuracy and convergence speed for numerous PDEs in computational solid mechanics, except for the complex geometry problem. This highlights KINN's potential for more efficient and accurate PDE solutions in AI for PDEs.
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
科研通AI2S应助务实思烟采纳,获得10
1秒前
微笑发布了新的文献求助20
2秒前
包容的香菱完成签到,获得积分20
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
迷路曼雁应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
5秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
三里墩头应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
三里墩头应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
Seciy完成签到 ,获得积分10
8秒前
372925abc完成签到,获得积分10
9秒前
从容映易完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
阔达的秀发完成签到,获得积分10
12秒前
丘比特应助Vesper采纳,获得10
12秒前
斜阳正浓发布了新的文献求助10
13秒前
Yasmine完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778270
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323870
关于积分的说明 10216436
捐赠科研通 3039122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667788
邀请新用户注册赠送积分活动 798409
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758366