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
scalar发布了新的文献求助10
3秒前
玖爱完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
wanci应助哈喽采纳,获得10
5秒前
mo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
8R完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
wanci应助西喜采纳,获得10
7秒前
CodeCraft应助系小小鱼啊采纳,获得10
8秒前
小蘑菇应助小鲁采纳,获得10
8秒前
9秒前
吴祥坤发布了新的文献求助10
10秒前
wayne发布了新的文献求助10
10秒前
飞快的若冰完成签到,获得积分10
10秒前
黄晓完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Eternitymaria完成签到,获得积分10
12秒前
laojunwei发布了新的文献求助10
13秒前
wsx完成签到,获得积分10
13秒前
wqklmi_发布了新的文献求助10
14秒前
牧笛发布了新的文献求助10
14秒前
天玄一刀完成签到,获得积分10
15秒前
JACK发布了新的文献求助10
15秒前
林静完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
Louis发布了新的文献求助10
17秒前
NexusExplorer应助系小小鱼啊采纳,获得10
18秒前
泡芙大王完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
wyx完成签到 ,获得积分10
21秒前
朴实凝雁发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
Orange应助易哈哈采纳,获得40
25秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
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 6745197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8475632
关于积分的说明 18078368
捐赠科研通 6016844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3004685
邀请新用户注册赠送积分活动 1981431
关于科研通互助平台的介绍 1947521