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
鲁卓林完成签到,获得积分10
刚刚
阿松大完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
研友_VZG7GZ应助tangtang采纳,获得10
2秒前
年轻醉香发布了新的文献求助10
2秒前
Lyon完成签到,获得积分10
2秒前
核桃发布了新的文献求助10
2秒前
Breeze30关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
眯眯眼的稀完成签到,获得积分10
4秒前
晚风发布了新的文献求助10
4秒前
隐形的小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
5秒前
小彭完成签到,获得积分20
6秒前
武元彤发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助Irene采纳,获得10
6秒前
Gzl发布了新的文献求助10
6秒前
丰富语蕊应助婧婧采纳,获得10
7秒前
JJ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
冰峰发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
AKAYI应助菠菜采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
10秒前
乐观夜玉完成签到,获得积分20
10秒前
所所应助努力长胖的羊采纳,获得10
10秒前
Lyon发布了新的文献求助10
10秒前
行走完成签到,获得积分0
11秒前
深情安青应助酷酷的舞蹈采纳,获得10
12秒前
Jasper应助碎落星沉采纳,获得10
12秒前
33发布了新的文献求助10
12秒前
眼睛大的鱼完成签到,获得积分10
12秒前
cheng发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1500
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 550
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 7510025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9098651
关于积分的说明 19418624
捐赠科研通 7117000
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3252815
关于科研通互助平台的介绍 2421654
邀请新用户注册赠送积分活动 2239019