Data-driven and physics-informed deep learning operators for solution of heat conduction equation with parametric heat source

参数统计 偏微分方程 计算机科学 热方程 人工神经网络 应用数学 热传导 功能(生物学) 非线性系统 数学优化 人工智能 数学 数学分析 物理 进化生物学 生物 量子力学 热力学 统计
作者
Seid Korić,Diab Abueidda
出处
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer [Elsevier BV]
卷期号:203: 123809-123809 被引量:68
标识
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123809
摘要

Deep neural networks as universal approximators of partial differential equations (PDEs) have attracted attention in numerous scientific and technical circles with the introduction of Physics-informed Neural Networks (PINNs). However, in most existing approaches, PINN can only provide solutions for defined input parameters, such as source terms, loads, boundaries, and initial conditions. Any modification in such parameters necessitates retraining or transfer learning. Classical numerical techniques are no exception, as each new input parameter value necessitates a new independent simulation. Unlike PINNs, which approximate solution functions, DeepONet approximates linear and nonlinear PDE solution operators by using parametric functions (infinite-dimensional objects) as inputs and mapping them to different PDE solution function output spaces. We devise, apply, and compare data-driven and physics-informed DeepONet models to solve the heat conduction (Poisson's) equation, one of the most common PDEs in science and engineering, using the variable and spatially multi-dimensional source term as its parameter. We provide novel computational insights into the DeepONet learning process of PDE solution with spatially multi-dimensional parametric input functions. We also show that, after being adequately trained, the proposed frameworks can reliably and almost instantly predict the parametric solution while being orders of magnitude faster than classical numerical solvers and without any additional training.
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
8秒前
小青年儿完成签到 ,获得积分10
18秒前
27秒前
李健春完成签到 ,获得积分10
28秒前
32秒前
五月完成签到 ,获得积分10
38秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
53秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
1分钟前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
刘刘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
从容的水壶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
博修完成签到,获得积分10
1分钟前
hhyy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
源来是洲董完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
李健的小迷弟应助万灵竹采纳,获得10
1分钟前
范振杰发布了新的文献求助10
1分钟前
Tom完成签到,获得积分10
1分钟前
王涛完成签到 ,获得积分20
1分钟前
kanong完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
Yihahahaevd完成签到 ,获得积分10
1分钟前
搞怪白秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大地发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
听闻韬声依旧完成签到 ,获得积分10
2分钟前
万灵竹发布了新的文献求助10
2分钟前
licheng完成签到,获得积分10
2分钟前
cgs完成签到 ,获得积分10
2分钟前
快乐学习每一天完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
小康学弟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
缘分完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大地完成签到,获得积分10
2分钟前
leafshy发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
中华人民共和国出版史料(1954)第6卷 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
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 3845620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387857
关于积分的说明 10550711
捐赠科研通 3108463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712844
邀请新用户注册赠送积分活动 824508
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774877