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计算机科学 > 机器学习

arXiv:2507.16008 (cs)
[提交于 2025年7月21日 ]

标题: 通过鞍点重表述提高物理信息神经网络训练的稳定性

标题: Enhancing Stability of Physics-Informed Neural Network Training Through Saddle-Point Reformulation

Authors:Dmitry Bylinkin, Mikhail Aleksandrov, Savelii Chezhegov, Aleksandr Beznosikov
摘要: 物理信息神经网络(PINNs)近年来获得了关注,并现在被有效地用于许多应用中。 然而,由于损失函数的复杂性,它们的性能仍然不稳定。 为了解决这个问题,我们将PINN训练重新表述为一个非凸-强凹的鞍点问题。 在建立该方法的理论基础后,我们进行了广泛的实验研究,评估其在各种任务和架构中的有效性。 我们的结果表明,所提出的方法优于当前最先进的技术。
摘要: Physics-informed neural networks (PINNs) have gained prominence in recent years and are now effectively used in a number of applications. However, their performance remains unstable due to the complex landscape of the loss function. To address this issue, we reformulate PINN training as a nonconvex-strongly concave saddle-point problem. After establishing the theoretical foundation for this approach, we conduct an extensive experimental study, evaluating its effectiveness across various tasks and architectures. Our results demonstrate that the proposed method outperforms the current state-of-the-art techniques.
评论: 34页,4张表格,3幅图,4个定理;代码可在https://anonymous.4open.science/r/pinns-bgda-00D6/README.md获取
主题: 机器学习 (cs.LG) ; 优化与控制 (math.OC)
引用方式: arXiv:2507.16008 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2507.16008v1 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.16008
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Dmitry Bylinkin [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 7 月 21 日 18:59:26 UTC (582 KB)
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