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对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法技术

技术编号:42492738 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-21 13:10
本发明专利技术公开了一种对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,该方法包括:选取偏微分方程以构建评测数据集;选取基于函数学习的神经网络算法以及基于算子学习的神经网络算法;计算评测指标,并基于评测指标对基于函数学习的神经网络算法以及基于算子学习的神经网络算法进行评价。本发明专利技术选取多个领域的具有代表性的偏微分方程问题来评估不同神经网络方法的性能,构建了一个多样化、高保真和用户友好的评测数据集。同时,本发明专利技术使用多个指标对神经网络算法求解偏微分方程的性能进行全面的评测。此外,为了公平的比较不同类型神经网络算法的性能,本发明专利技术为不同类别的神经网络算法设计了不同的指标计算方法,从而进行科学的分类比较。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于神经网络评价的,具体涉及一种对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法


技术介绍

1、偏微分方程(partial differential equations,pdes)是描述系统变量之间关系的重要数学工具,在现代科学和工程领域有着广泛的应用。为了更好、更准确地描述科学问题,在构建数学模型时,需要考虑尽可能多的影响因素,例如初边值条件,求解区域等。这就导致大多数实际问题中的偏微分方程变得更加复杂,无法进行精确求解,只能利用数值求解方法得到方程的数值解。目前,主要有两类求解pdes的方法:传统数值方法以及神经网络算法。传统数值方法包括有限差分法、有限元法和有限体积法等,这些方法的基本思想是将连续的pdes转化为离散的数值计算问题,然后通过数值计算方法求解得到数值解。

2、近年来,深度学习在计算机视觉、自然语言处理和蛋白质结构预测等许多学科领域取得了巨大成功,求解偏微分方程的神经网络算法研究也取得了巨大进展。目前较为流行的神经网络算法有物理信息神经网络(physics-informed neural network,pinns)、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,选取的偏微分方程包括:

3.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述构建评测数据集具体为:

4.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述选取基于函数学习的神经网络算法以及基于算子学习的神经网络算法,具体为:

5.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述评测指标...

【技术特征摘要】

1.对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,选取的偏微分方程包括:

3.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述构建评测数据集具体为:

4.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述选取基于函数学习的神经网络算法以及基于算子学习的神经网络算法,具体为:

5.根据权利要求1所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述评测指标包括用于评估神经网络算法求解精度的精度指标、用于评估神经网络算法求解效率的效率指标以及功能指标;

6.根据权利要求5所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述l2相对误差具体为:

7.根据权利要求5所述的对求解偏微分方程的神经网络算法进行评价的方法,其特征在于,所述训练时间定义为从开始训练一个神经网络算法到训练完成所花费的时间,即ttrain=nepo...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹青松周子扬岑鉴焕范浩龙黎鸿基陈辽何昌烨韦平刘梦晗
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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