Training physics-informed neural networks to directly predict acoustic field values in simple environments

人工神经网络 计算机科学 亥姆霍兹方程 路径(计算) 亥姆霍兹自由能 代表(政治) 培训(气象学) 人工智能 边值问题 机器学习 数学 物理 数学分析 量子力学 政治 法学 政治学 程序设计语言 气象学
作者
Brandon M. Lee,David R. Dowling
出处
期刊:Journal of the Acoustical Society of America [Acoustical Society of America]
卷期号:152 (4_Supplement): A49-A49
标识
DOI:10.1121/10.0015499
摘要

As acousticians turn to machine learning for solutions to old and new problems, neural networks have become a go-to tool due to their capacity for model representation and quick forward computations. However, these benefits come at the cost of obscurity; it is difficult to determine whether the proficiency of a trained neural network is limited by training effort, training dataset size or scope, or compatibility of the network’s design with the data’s underlying pattern of interest. For neural networks trained to provide solutions to the point-source Helmholtz-equation in axisymmetric single-path, two-path, and multi-path (ideal waveguide) environments with constant sound speed, the key limitations are the dataset composition and network design. This study examines the effects on performance and explainablity which result from providing physical information (governing equation and boundary conditions) to these neural networks, instead of only acoustic-field solutions generated from well-known analytic solutions. The outcome of using physics-informed neural networks (PINNs) for these simple environments informs their possible extension to more complex, realistic environments. This study emphasizes source frequencies in the 100’s of Hz, depths up to 500 m, and ranges up to 10 km for sound speeds near 1500 m/s. [Work supported by the NDSEG fellowship program.]

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
11完成签到,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
小火苗发布了新的文献求助10
1秒前
Vivian完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
6秒前
6秒前
万能图书馆应助ZSC采纳,获得10
7秒前
gao完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Epicbird完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
Tian发布了新的文献求助10
10秒前
kkk发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
adamchris发布了新的文献求助10
11秒前
生动娩发布了新的文献求助10
12秒前
午梦千山完成签到,获得积分10
12秒前
蔡继海发布了新的文献求助10
12秒前
靓丽的天佑完成签到 ,获得积分10
13秒前
毛毛发布了新的文献求助10
13秒前
Orange应助赫连烙采纳,获得10
13秒前
众生平等发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
17秒前
18秒前
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
海贼学术完成签到 ,获得积分10
21秒前
ZSC发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
HUI完成签到,获得积分10
23秒前
缥缈书本完成签到 ,获得积分10
24秒前
HYZ发布了新的文献求助10
24秒前
Lucas应助aa采纳,获得10
25秒前
深情安青应助大海捞针2025采纳,获得10
26秒前
众生平等完成签到,获得积分10
26秒前
Tian完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599456
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685036
关于积分的说明 14837601
捐赠科研通 4668162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2537964
邀请新用户注册赠送积分活动 1505398
关于科研通互助平台的介绍 1470783