Neural network-based analytical solver for Fokker–Planck equation

人工神经网络 计算机科学 非线性系统 福克-普朗克方程 解算器 应用数学 代数方程 功能(生物学) 方程求解 代数数 算法 人工智能 微分方程 数学 数学分析 物理 进化生物学 生物 程序设计语言 量子力学
作者
Yang Zhang,Runfa Zhang,Ka‐Veng Yuen
出处
期刊:Engineering Applications of Artificial Intelligence [Elsevier BV]
卷期号:125: 106721-106721 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.engappai.2023.106721
摘要

The Fokker–Planck equation has significant applications in dynamical systems. In recent years, some neural network methods have been used in combination with physical models to obtain its numerical solutions. However, it is also appealing if the analytical solution of the physical model can be obtained. This paper proposes a neural network-based method for the analytical solution of the FP equation. It relies on neural networks and uses their explicit model as the trial function for the FP equation. The trial function contains the weights and biases in the neural network. Therefore, the solving of the FP equation is converted into the calculation of the weights and biases. In the proposed method, the FP equations are first reduced to a set of easily solvable nonlinear algebraic equations using some trial functions, and then the corresponding weights and biases are determined using the method of pending coefficients. In this paper, linear and nonlinear numerical examples were used to verify the effectiveness of the proposed method. The results demonstrated that the proposed method can obtain the exact solution of the FP equations without data samples. Finally, the proposed method is compared in detail with physics-informed neural networks in terms of computational theory and computational effectiveness.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鲑鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
琰sky完成签到 ,获得积分10
5秒前
王志新完成签到 ,获得积分10
6秒前
10秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
13秒前
18秒前
ccc2应助科研通管家采纳,获得100
22秒前
青水完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
手帕很忙完成签到,获得积分10
31秒前
38秒前
jingjing发布了新的文献求助10
50秒前
与离完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到,获得积分10
1分钟前
zyj完成签到,获得积分10
1分钟前
jingjing完成签到,获得积分10
1分钟前
orixero应助懿璎采纳,获得10
1分钟前
HEYATIAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
激昂的如柏完成签到,获得积分10
1分钟前
慢慢完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小陈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笑林完成签到 ,获得积分10
1分钟前
傅姐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王平安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
吼住吼住完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xh完成签到,获得积分10
1分钟前
sos007完成签到 ,获得积分10
1分钟前
姜勇完成签到,获得积分10
1分钟前
三杠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
萧水白完成签到,获得积分10
1分钟前
快快完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hancock完成签到 ,获得积分0
1分钟前
柠檬茶发布了新的文献求助10
1分钟前
SAY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
笨笨梦松完成签到,获得积分10
1分钟前
闪闪的代秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ABJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ba完成签到 ,获得积分10
2分钟前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350684
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165311
关于积分的说明 17182124
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862727
邀请新用户注册赠送积分活动 1840310
关于科研通互助平台的介绍 1689463