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Weighted Birkhoff averages accelerate data-driven methods

delete2026-03-01
delete0
PRE
AI
M
Maria Bou-Sakr-El-Tayar
B
Bramburger, Jason J. *
C
Colbrook, Matthew
DOI:10.1098/rspa.2025.0979delete
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摘要

摘要

En 中文
许多动力系统中的数据驱动算法依赖于收敛速度极慢的遍历平均。一个简单的想法改变了这一点:对两端进行衰减。加权伯克霍夫平均可以收敛得快得多(有时甚至超多项式级或指数级),并且可以无缝融入现有方法中。我们通过五种加权算法展示了这一点:加权动态模态分解(wtDMD)、加权扩展DMD(wtEDMD)、加权非线性动力学稀疏辨识(wtSINDy)、加权谱测度估计和加权扩散预测。从流体流动到厄尔尼诺数据等各种示例中,结论明确:加权不增加成本,易于实现,并且往往能从相同数据中获得显著更好的结果。
Keyword:
data-driven dynamical systems
Birkhoff averages
Koopman operators
DMD
model identification
spectral convergence
forecasting

期刊

P
Proceedings of the Royal Society A-Mathematical Physical and Engineering Sciences
IF:
3
论文数:
403
被引数:
2.5W

机构

C
concordia university - canada
学者数:
8.0K
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被引数: 4
U
university of cambridge
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