En-DeepONet: An enrichment approach for enhancing the expressivity of neural operators with applications to seismology

震源 Eikonal方程 操作员(生物学) 微震 地震预警系统 地震学 计算机科学 人工智能 地质学 预警系统 数学 数学分析 电信 诱发地震 生物化学 化学 抑制因子 转录因子 基因
作者
Ehsan Haghighat,Umair bin Waheed,George Em Karniadakis
出处
期刊:Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering [Elsevier BV]
卷期号:420: 116681-116681 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cma.2023.116681
摘要

The Eikonal equation plays a central role in seismic wave propagation and hypocenter localization, a crucial aspect of efficient earthquake early warning systems. Despite recent progress, real-time earthquake localization remains challenging due to the need to learn a generalizable Eikonal operator. We introduce a novel deep learning architecture, Enriched-DeepONet (En-DeepONet), addressing the limitations of current operator learning models in dealing with moving-solution operators. Leveraging addition and subtraction operations and a novel ‘root’ network, En-DeepONet is particularly suitable for learning such operators and achieves up to four orders of magnitude improved accuracy without increased training cost. We demonstrate the effectiveness of En-DeepONet in earthquake localization under variable velocity and arrival time conditions. Our results indicate that En-DeepONet paves the way for real-time hypocenter localization for velocity models of practical interest. The proposed method represents a significant advancement in operator learning that is applicable to a gamut of scientific problems, including those in seismology, fracture mechanics, and phase-field problems.

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
哈哈应助roy采纳,获得10
1秒前
初景发布了新的文献求助10
2秒前
养走地鸡老奶奶应助拾忆采纳,获得10
2秒前
4秒前
日落再见完成签到,获得积分10
5秒前
喜悦灯泡发布了新的文献求助10
6秒前
共享精神应助灵泉采纳,获得10
7秒前
小蘑菇应助精明的水杯采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
PhD_HanWu完成签到,获得积分10
11秒前
frank应助ljr采纳,获得10
11秒前
英姑应助很闲的薯片采纳,获得10
12秒前
yy完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
执着的芷荷给执着的芷荷的求助进行了留言
14秒前
15秒前
17秒前
看文献了发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
曼波应助风潮北屿采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
灵泉发布了新的文献求助10
19秒前
XXX发布了新的文献求助10
20秒前
张二狗发布了新的文献求助30
20秒前
风趣铅笔完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
deansy驳回了Nole应助
22秒前
刘畅发布了新的文献求助10
23秒前
沉默便当应助受伤的行云采纳,获得10
24秒前
152455应助嘎嘎采纳,获得10
25秒前
SciGPT应助Zhe采纳,获得10
25秒前
moon发布了新的文献求助10
25秒前
KRYSTAL完成签到,获得积分10
26秒前
Mini发布了新的文献求助10
26秒前
温暖雅山完成签到,获得积分10
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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7447692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9047357
关于积分的说明 19287692
捐赠科研通 7072619
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3239966
关于科研通互助平台的介绍 2404595
邀请新用户注册赠送积分活动 2224376