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Deep Generalized Green’s Function

delete2025-07-14
delete0
PRE
AI
R
Rixi Peng
J
Jordan M. Malof
W
Willie J. Padilla
V
Vahid Tarokh
DOI:10.1016/j.jcp.2025.114235delete
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摘要

摘要

En 中文
格林函数在高效求解偏微分方程(PDEs)和分析由PDEs支配的系统中具有普遍且无与伦比的应用。然而,对于大多数不同域上的PDEs,获得解析形式的格林函数往往不切实际。一些方法试图通过数值方法逼近格林函数来解决这一问题,但仍存在若干挑战。我们提出深度广义格林函数(DGGF),一种深度学习方法,克服了其他方法在问题特定建模、长计算时间和大数据存储需求方面的挑战。我们的方法采用积分解格式高效求解PDE问题,其性能优于直接方法,如有限元法(FEM)和物理信息神经网络(PINNs)。此外,我们的方法减轻了训练负担,能够有效扩展到不同空间维度,并在多种PDE类型和域上得到验证。与对狄拉克δ函数进行直接高斯逼近的方法不同,我们的方法可用于求解高维PDEs。由于我们的方法直接处理奇异性,因此无需先验知识即可求解不同PDEs。与仅限于已知格林函数奇异性表达式的PDEs的BI-GreenNet不同,我们的方法无需奇异性先验知识。结果表明,DGGFs和广义格林函数作为解决PDEs的新型有效方法,具有显著优势且不受奇异性问题的影响。

期刊

Journal of Computational Physics 封面图
Journal of Computational Physics
IF:
3.8
论文数:
1.6W
被引数:
7.4W

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Data-driven discovery of Green's functions with human-understandable deep learning
err2022-03-22
err20
errOAAI
errBoulle, Nicolas; Earls, Christopher J.; Townsend, Alex
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