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还在死磕传统PINN?自适应版本训练效率狂飙,审稿人直呼"这才是真创新"!

AI算法科研paper  · 公众号  ·  · 2025-02-10 20:18

正文

各位搞AI+物理研究的同学们注意啦,今天咱们来盘一盘这个被顶会顶刊审稿人偏爱的热门主题—— 自适应PINN (物理信息神经网络)。

众所周知,传统PINN虽火,但它训练不稳定、计算成本高,导致很多人在顶会deadline前依然疯狂改代码...而自适应PINN直接从底层重构优化逻辑,引入动态权重分配和自适应采样策略,不仅 大幅提高模型准确性、鲁棒性,还能增强模型的泛化能力 ,在流固耦合、非稳态传热这些地狱级场景照样OK!

因此,与其在传统PINN里卷损失函数,不如考虑自适应PINN创新。目前,这方向可参考的杰出成果已有不少,比如计算效率比现有方法高40%的AdaI-PINNs...我整理了有 11篇 自适应PINN最新的成果 ,希望大家看完都能有所收获。

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Adaptive Interface-Pinns (Adai-Pinns) for Inverse Problems: Determining Material Properties for Heterogeneous Systems

方法: 论文介绍的是一种自适应的物理信息神经网络框架,名为AdaI-PINNs,用于解决反问题,特别是在确定异质系统中不连续材料属性的反问题中表现出色,计算效率比现有方法高约40%。

创新点:

  • 扩展了AdaI-PINNs框架,通过复合神经网络来同时近似主要变量和材料属性。
  • 自适应激活函数在训练过程中可以进化以找到最优的激活函数集合,这对解决包含多种形状嵌入物的一维和二维基准问题中表现出色。

Adaptive Training of Grid-Dependent Physics-Informed Kolmogorov-Arnold Networks

方法: 论文主要研究的是自适应训练的PIKANs,它是PINNs的一种改进版本,结合了KANs的架构特点,核心目标是通过自适应训练方法提升PIKANs的性能和效率,使其在解决PDEs时更加高效和准确。

创新点:

  • 通过自适应状态转移技术解决了网格扩展后损失函数峰值的问题。
  • 通过引入静态性和全栅格适应性的概念,提出了PIKAN的替代基函数设计方法。
  • 新开发的jaxKAN框架显著提升了PIKAN的训练速度,比原始KAN实现快84倍。

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