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针对差分方程的物理保持迁移学习方法

机器学习 2025-05-27 v2 人工智能

摘要

虽然数据驱动方法如神经算子在求解差分方程(DE)方面取得了很大成功,但它们因不同学习环境(数据偏差或方程变化)而产生的域迁移问题,可通过迁移学习(TL)予以缓解。然而,现有的DE问题中采用的TL方法要么缺乏对通用DE问题的通用性,要么在训练期间不保留物理信息。在本工作中,我们关注一种通用的迁移学习方法,能够自适应纠正域迁移并保留物理信息。数学上,我们将数据域表述为乘积分布,核心问题表现为分布偏差和算子偏差。提出一种物理保持最优张量运输(POTT)方法,同时具备对常见DE的通用性和特定问题的物理保持性,通过POTT映射诱导的前向分布来适应数据驱动模型以适应目标域。大量实验表明,所提出的POTT方法在性能、通用性和物理保持方面均优于现有方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.01281,
  title  = {A Physics-preserved Transfer Learning Method for Differential Equations},
  author = {Hao-Ran Yang and Chuan-Xian Ren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01281},
  year   = {2025}
}