物理信息神经网络(PINN)

什么是物理信息神经网络(PINN)?

宋家豪, 曹文博, and 张伟伟. "FD-PINN: 频域物理信息神经网络." 力学学报 55.5 (2023): 1195-1205.

物理信息神经网络(PINN)是一种将深度学习与物理建模相结合的方法,用于求解偏微分方程(PDE)和其他物理问题。PINN 的关键思想是将物理约束嵌入神经网络中,从而使网络能够学习物理系统的行为并满足物理方程。这种方法通常用于数据稀缺或者问题复杂的情况,为科学和工程领域提供了一种强大的数值求解工具。

(1)主要特点

深度学习结合物理建模: PINN 将深度神经网络与物理模型相结合,以更好地适应实际物理系统。

**数据稀缺性: **适用于数据稀缺或难以获取足够数据的问题。灵活性: 允许用户集成自定义的物理方程和约束,适用于各种科学和工程领域。

(2)使用方法

定义物理模型: 定义系统的物理方程和约束条件。构建神经网络: 构建包含物理信息的神经网络结构。训练网络: 通过优化算法训练网络,使其逼近物理方程并满足约束。求解问题: 使用训练好的网络进行物理问题的求解。

用来求解正反偏微分方程问题的一种新方法

PINN的损失函数通常由四个主要部分组成:数据匹配项、物理方程项、边界条件项和初始条件项。

(1)数据信息

(2)物理控制方程

(3)边界条件

(4)初始条件

以上四个项的组合构成了PINN的总体损失函数。通过最小化这个损失函数,神经网络能够学习逼近真实数据并同时满足物理方程、边界条件和初始条件。

参考:什么是物理信息神经网络(PINN)?

相关推荐
CClaris9 小时前
大模型量化从0到1(九):用 llama.cpp 把模型转成 GGUF 并跑本地推理
人工智能·pytorch·python·深度学习·llama
学编程的小虎9 小时前
SenseVoice微调
人工智能·python·自然语言处理
不爱土豆唯爱马铃薯9 小时前
aipy漫画系列创作分享之漫画技能分享
人工智能
字节跳动视频云技术团队9 小时前
豆包视频通话背后,火山引擎重构 Agent 时代多模态传输底座
人工智能·agent·音视频开发
大公产经晚间消息10 小时前
《寻访独角兽》首期走进太仓,探访小科智行的硬科技“突围”
网络·人工智能·科技
触底反弹10 小时前
🔥 RAG 到底是怎么工作的?掰开揉碎了给你讲明白!
javascript·人工智能·后端
数聚天成DeepSData10 小时前
遥感农业数据集下载全攻略
数据库·人工智能·深度学习·机器学习·自然语言处理·数据挖掘
wuhanzhanhui10 小时前
重塑供应链!2026武汉数字孪生产业展览会亮相,打造工业未来新基石
大数据·人工智能
先吃饱再说10 小时前
花 600 万就能复刻百亿模型?蒸馏技术到底是什么
人工智能·llm
新知图书10 小时前
多模态响应解析与后处理
人工智能·agent·多模态·ai agent·智能体