计算机科学 > 机器学习
[提交于 2019年9月24日
]
标题: 一种用于发现物理现象背后理论的迭代式科学机器学习方法
标题: An Iterative Scientific Machine Learning Approach for Discovery of Theories Underlying Physical Phenomena
摘要: 从纯粹的数学观点来看,可以定义表示不同物理现象的常见函数形式。 例如,化学反应速率、扩散和热传递都由指数型表达式所支配。 如果将机器学习用于物理问题,根据领域知识推断出的原始特征可以以一种方式转换,使得最终的表达式与底层物理高度一致且相关。 这应该在迭代次数、架构和所需数据点数量方面显著减少训练工作量。 我们通过从中立的位置入手来扩展这一方法,并提出了一种系统且迭代的方法来发现物理现象背后的理论。 首先,使用理论表达式的常见观测函数形式来转换原始特征,然后进行相关性分析以输出结果。 使用高度相关表达式的随机组合,进行神经网络(NN)的训练。 通过比较训练中的收敛速度或平均误差,可以发现描述底层物理问题的表达式,从而提取显式的解析方程。 这种方法被用于三个针对不同物理现象的盲测演示中。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.