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PIORF:面向网格图神经网络中长程相互作用的物理信息 Ollivier-Ricci 流

机器学习 2025-04-08 v1 人工智能

摘要

最近,基于图神经网络的数据驱动模拟器在 modeling 物理系统于非结构化网格上获得了关注。然而,它们在处理流体中长程依赖关系方面困难,尤其是在网格细化区域。这种挑战被称为 '过度压抑'(over-squashing)问题,阻碍了信息传播。虽然现有的图重构方法在某种程度上解决了这一问题,但仅考虑图拓扑,忽略了 underlying 物理现象。我们提出 Physics-Informed Ollivier-Ricci Flow(PIORF),一种将物理相关性与图拓扑结合的重构方法。PIORF 使用 Ollivier-Ricci 曲率(ORC)识别瓶颈区域,并将其连接到高速度梯度节点的节点,从而实现长程相互作用并缓解过度压抑。我们的方法在重构边缘方面具有计算效率,可扩展至更大的模拟。在 3 个流体动力学基准数据集上的实验结果表明,PIORF 持续优于基线模型和现有重构方法,实现了最高可达 26.2 的提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.04052,
  title  = {PIORF: Physics-Informed Ollivier-Ricci Flow for Long-Range Interactions in Mesh Graph Neural Networks},
  author = {Youn-Yeol Yu and Jeongwhan Choi and Jaehyeon Park and Kookjin Lee and Noseong Park},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04052},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to ICLR 2025. Youn-Yeol Yu and Jeongwhan Choi contributed equally to this work