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面向McKean-Vlasov型偏微分方程的熵耗散知情神经网络

数值分析 2023-10-30 v2 机器学习 数值分析 偏微分方程分析

摘要

我们将Fokker-Planck方程(FPE)的自洽性概念推广到更一般的McKean-Vlasov方程(MVE)。FPE描述粒子在漂移和扩散下的宏观行为,而MVE考虑了额外的粒子间相互作用,这些相互作用在物理系统中往往高度奇异。本文考虑的两个重要例子是具有库仑相互作用的MVE和二维Navier-Stokes方程的涡量形式。我们证明了广义自洽势通过熵耗散控制假设解与真值之间的KL散度。基于该结果,我们提出通过最小化该势函数来求解MVE,同时利用神经网络进行函数逼近。我们通过在多个示例问题上与最先进的基于神经网络的PDE求解器进行比较,验证了我们所提方法的经验性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.11205,
  title  = {Entropy-dissipation Informed Neural Network for McKean-Vlasov Type PDEs},
  author = {Zebang Shen and Zhenfu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11205},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted to NeurIPS 2023