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利用KAN增强深度Koopman算子发现

机器学习 2024-08-13 v3 动力系统 应用物理 计算物理

摘要

多层感知机(MLP)已被广泛用于发现深度Koopman算子以线性化非线性动力学。随着Kolmogorov-Arnold网络(KAN)作为MLP神经网络更高效、更准确的替代方案的出现,我们提出在带控制的Koopman算子学习背景下比较每种网络类型的性能。本文中,我们提出一个基于KAN的深度Koopman框架,应用于轨道二体问题(2BP)和摆,用于数据驱动的线性系统动力学发现。结果发现,KAN在训练的几乎所有方面都更优:在2BP情况下,学习速度快31倍,参数效率高15倍,预测准确度高1.25倍,相比MLP深度神经网络(DNN)。因此,KAN显示出成为发展深度Koopman理论的高效工具的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.02875,
  title  = {Leveraging KANs For Enhanced Deep Koopman Operator Discovery},
  author = {George Nehma and Madhur Tiwari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02875},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, 4 figures, 2 tables