Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2411.05341

帮助 | 高级搜索

数学 > 数值分析

arXiv:2411.05341 (math)
[提交于 2024年11月8日 ]

标题: $γ$- 深度DSM用于界面重构:算子学习和一个学习自动有限元方法软件包

标题: $γ$-deepDSM for interface reconstruction: operator learning and a Learning-Automated FEM package

Authors:Yangyang Zheng, Huayi Wei, Shuhao Cao, Ruchi Guo
摘要: 在这项工作中,我们提出了一种用于求解偏微分方程(PDEs)中的边界值反问题的算子学习(OpL)方法,重点是从边界数据中恢复扩散系数。 受经典直接采样方法(DSM)的启发,我们的算子学习器,命名为$\gamma$-deepDSM,有两个关键组件:(1) 一个数据特征生成过程,该过程对边界数据应用可学习的分数拉普拉斯-贝尔特拉米算子,以及 (2) 一个在这些数据特征上操作的卷积神经网络,以产生重建结果。 为了促进这一工作流程,利用 FEALPy\cite{wei2024fealpy},一个跨平台的计算机辅助工程引擎,我们的另一个贡献是开发一组与 PyTorch 完全集成的有限元方法(FEM)模块,称为学习自动化有限元方法(LA-FEM)。 FEALPy 中的新 LA-FEM 模块方便地允许高效的并行 GPU 计算、PDE 的批量计算和自动微分,而无需额外的循环、数据格式转换或设备间传输。 借助 LA-FEM,具有可学习参数的 PDE 求解器可以直接集成到神经网络模型中。
摘要: In this work, we propose an Operator Learning (OpL) method for solving boundary value inverse problems in partial differential equations (PDEs), focusing on recovering diffusion coefficients from boundary data. Inspired by the classical Direct Sampling Method (DSM), our operator learner, named $\gamma$-deepDSM, has two key components: (1) a data-feature generation process that applies a learnable fractional Laplace-Beltrami operator to the boundary data, and (2) a convolutional neural network that operates on these data features to produce reconstructions. To facilitate this workflow, leveraging FEALPy \cite{wei2024fealpy}, a cross-platform Computed-Aided-Engineering engine, our another contribution is to develop a set of finite element method (FEM) modules fully integrated with PyTorch, called Learning-Automated FEM (LA-FEM). The new LA-FEM modules in FEALPy conveniently allows efficient parallel GPU computing, batched computation of PDEs, and auto-differentiation, without the need for additional loops, data format conversions, or device-to-device transfers. With LA-FEM, the PDE solvers with learnable parameters can be directly integrated into neural network models.
主题: 数值分析 (math.NA)
引用方式: arXiv:2411.05341 [math.NA]
  (或者 arXiv:2411.05341v1 [math.NA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.05341
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Ruchi Guo [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2024 年 11 月 8 日 05:45:00 UTC (5,704 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
查看许可
当前浏览上下文:
math.NA
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-11
切换浏览方式为:
cs
cs.NA
math

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

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

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

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.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号