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
123完成签到,获得积分10
1秒前
呆呆发布了新的文献求助10
2秒前
小猪佩琪完成签到,获得积分10
3秒前
XIZHENG_完成签到,获得积分10
5秒前
17685709867完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
zhyubo7完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
白小橘发布了新的文献求助10
9秒前
方曦辉完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
呆呆完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.4应助逢考必过采纳,获得10
11秒前
Lin17发布了新的文献求助10
12秒前
SW冒险家完成签到 ,获得积分10
13秒前
yy030421完成签到,获得积分10
13秒前
花卷发布了新的文献求助10
14秒前
研友_VZG7GZ应助han采纳,获得10
14秒前
mly完成签到 ,获得积分10
16秒前
还没想好完成签到,获得积分10
18秒前
结果诠释过往完成签到 ,获得积分10
18秒前
情怀应助vllvkk采纳,获得10
18秒前
xhuang发布了新的文献求助200
22秒前
KKL完成签到 ,获得积分10
24秒前
言荒完成签到 ,获得积分10
25秒前
neko完成签到,获得积分10
26秒前
所所应助吾日三省吾身采纳,获得10
27秒前
28秒前
29秒前
罗彦发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
秋山伊夫完成签到,获得积分10
31秒前
founoers发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
han发布了新的文献求助10
32秒前
isvolcano发布了新的文献求助20
32秒前
33秒前
呆萌太君发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
37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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 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 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 7047073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8712925
关于积分的说明 18449091
捐赠科研通 6561804
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3118841
关于科研通互助平台的介绍 2205090
邀请新用户注册赠送积分活动 2094196