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PINNs 的综合分析:变体、应用与挑战

计算工程、金融与科学 2025-05-30 v1 人工智能

摘要

物理信息神经网络 (PINNs) 已成为一种求解微分方程的强大计算工具。然而,这些模型的适用性仍处于初始阶段,需要更多标准化以获得更广泛的普及。通过本综述,我们全面概述了 PINNs 方法,探讨了与其架构、变体、应用领域、现实用例、挑战等相关的各个方面。尽管已有相关综述,但它们未能提供全面的视角,因为它们主要侧重于不同的应用场景,或将其研究局限于浅显的层面。本综述试图通过结合 PINNs 的最新进展和最先进研究,对所有这些因素进行详细分析,以弥合现有文献中的空白。此外,我们讨论了 PINNs 实现中普遍存在的挑战,并提出了一些未来的研究方向。本综述的总体贡献可概括为三个部分:PINNs 架构和变体的详细概述;PINNs 在不同方程和应用领域上突出其特性的性能分析。最后,我们对当前问题和未来研究方向进行了详细讨论。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.22761,
  title  = {A comprehensive analysis of PINNs: Variants, Applications, and Challenges},
  author = {Afila Ajithkumar Sophiya and Akarsh K Nair and Sepehr Maleki and Senthil K. Krishnababu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.22761},
  year   = {2025}
}