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[提交于 2025年9月1日
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标题: RAMS:基于残差的对抗梯度移动样本方法用于求解偏微分方程的科学机器学习
标题: RAMS: Residual-based adversarial-gradient moving sample method for scientific machine learning in solving partial differential equations
摘要: 物理信息神经网络(PINNs)和神经算子,两种领先的科学机器学习(SciML)范式,已成为求解偏微分方程(PDEs)的强大工具。 尽管增加训练样本数量通常可以提高网络性能,但也增加了物理信息或数据驱动训练的计算成本。 为解决这一权衡,已开发了不同的采样策略,以在PDE残差较高的区域采样更多点。 然而,现有的采样方法对于高维问题(如高维PDE或算子学习任务)计算成本较高。 在此,我们提出了一种基于残差的对抗梯度移动样本(RAMS)方法,该方法根据对抗梯度方向移动样本,通过基于梯度的优化最大化PDE残差。 RAMS可以轻松集成到现有的采样方法中。 进行了广泛的实验,从PINN应用于高维PDE到物理信息和数据驱动的算子学习问题,以证明RAMS的有效性。 值得注意的是,RAMS代表了算子学习的第一个高效自适应采样方法,在SciML领域标志着重要的进展。
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