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用于声辐射与散射的边界积分神经网络(BINNs)

数值分析 2023-07-21 v1 数值分析

摘要

本文提出一种称为边界积分神经网络(BINNs)的新方法来分析声辐射与散射。该方法引入时谐波动方程的基本解,将边界积分方程(BIEs)编码进神经网络中,取代了物理信息神经网络(PINNs)中常规使用的控制方程。该方法具有若干优势。首先,BINNs 中神经网络的输入数据仅需“边界”配置点的坐标,使其非常适用于分析无界域中的声场。其次,BINNs 的损失函数不是复合形式,且具有快速收敛性。第三,BINNs 使用更少的配置点与隐藏层/神经元即达到与 PINNs 可比的精度。最后,BIEs 的半解析特性有助于 BINNs 更高的精度。文中给出数值算例以展示所提方法的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.10521,
  title  = {Boundary integrated neural networks (BINNs) for acoustic radiation and scattering},
  author = {Wenzhen Qu and Yan Gu and Shengdong Zhao and Fajie wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10521},
  year   = {2023}
}