用于ice sheet模拟的KAN-GCN:将Kolmogorov-Arnold网络与图卷积网络结合
机器学习
2025-10-30 v1 人工智能
数值分析
数值分析
摘要
我们引入KAN-GCN,一个快速且精确的ice sheet建模模拟器,将Kolmogorov-Arnold网络(KAN)置于图卷积网络(GCN)之前作为特征级校准器。KAN前端应用可学习的二维 warping和线性混合步骤,改进特征条件和非线性编码,同时无需增加消息传递深度。我们采用该架构提高用于数值ice sheet模型的模拟器性能。该模拟器使用36个熔融率仿真进行训练和测试,包含Pine Island Glacier, Antarctica的3种网格大小设置。在2至5层架构中,KAN-GCN匹配或超过纯GCN和MLP-GCN基线的精度。尽管有少量参数开销,KAN-GCN通过用节点级变换取代一个边缘消息传递层,提高了粗网格上的推理吞吐量;只有最细网格显示轻微成本。总体而言,KAN优先设计在大规模瞬态情景扫描中提供了有利的精度与效率权衡。
引用
@article{arxiv.2510.24926,
title = {KAN-GCN: Combining Kolmogorov-Arnold Network with Graph Convolution Network for an Accurate Ice Sheet Emulator},
author = {Zesheng Liu and YoungHyun Koo and Maryam Rahnemoonfar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24926},
year = {2025}
}
备注
Accept for NeurIPS 2025 Workshop: New Perspectives in Graph Machine Learning