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
2秒前
天真稀完成签到,获得积分10
2秒前
ayan发布了新的文献求助10
3秒前
烟花应助HeySue采纳,获得10
3秒前
Zyra发布了新的文献求助50
4秒前
5秒前
风笑非发布了新的文献求助10
6秒前
舞墨轩完成签到 ,获得积分10
7秒前
牧青发布了新的文献求助10
8秒前
朴素凡阳完成签到,获得积分10
8秒前
甘乐发布了新的文献求助10
9秒前
chun完成签到 ,获得积分10
9秒前
Jally完成签到 ,获得积分10
12秒前
HeySue完成签到,获得积分10
12秒前
谨慎晓灵完成签到 ,获得积分20
13秒前
15秒前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
20秒前
HeySue发布了新的文献求助10
21秒前
281911480完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
liubo完成签到,获得积分10
27秒前
纯真怜梦完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
zww完成签到,获得积分10
34秒前
鸿俦鹤侣完成签到 ,获得积分10
37秒前
怡然的怀绿完成签到,获得积分10
39秒前
甘乐发布了新的文献求助10
40秒前
丁丁当当完成签到,获得积分10
40秒前
Davey1220完成签到,获得积分10
42秒前
Li完成签到 ,获得积分10
44秒前
luo关闭了luo文献求助
44秒前
zhangnan完成签到 ,获得积分10
44秒前
全没了应助ayan采纳,获得10
46秒前
天天小女孩完成签到 ,获得积分10
50秒前
科研启动完成签到,获得积分10
51秒前
昴星引路完成签到 ,获得积分10
52秒前
cym完成签到,获得积分10
53秒前
zhaolee完成签到 ,获得积分10
55秒前
陈半喆完成签到,获得积分10
57秒前
wxt完成签到,获得积分10
57秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Comprehensive Organic Synthesis 400
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 6594692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8365267
关于积分的说明 17907335
捐赠科研通 5745312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2952465
邀请新用户注册赠送积分活动 1927813
关于科研通互助平台的介绍 1820354