Approximation bounds for convolutional neural networks in operator learning

卷积神经网络 计算机科学 操作员(生物学) 补语(音乐) 超参数 数学证明 人工神经网络 算法 人工智能 深度学习 离散化 建设性的 非线性系统 数学 过程(计算) 基因 转录因子 量子力学 操作系统 生物化学 物理 表型 数学分析 抑制因子 化学 互补 几何学
作者
Nicola Rares Franco,Stefania Fresca,Andrea Manzoni,Paolo Zunino
出处
期刊:Neural Networks [Elsevier]
卷期号:161: 129-141 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.neunet.2023.01.029
摘要

Recently, deep Convolutional Neural Networks (CNNs) have proven to be successful when employed in areas such as reduced order modeling of parametrized PDEs. Despite their accuracy and efficiency, the approaches available in the literature still lack a rigorous justification on their mathematical foundations. Motivated by this fact, in this paper we derive rigorous error bounds for the approximation of nonlinear operators by means of CNN models. More precisely, we address the case in which an operator maps a finite dimensional input μ∈Rp onto a functional output uμ:[0,1]d→R, and a neural network model is used to approximate a discretized version of the input-to-output map. The resulting error estimates provide a clear interpretation of the hyperparameters defining the neural network architecture. All the proofs are constructive, and they ultimately reveal a deep connection between CNNs and the Fourier transform. Finally, we complement the derived error bounds by numerical experiments that illustrate their application.

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
张培元完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
qinandi124完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
zisui完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
过冬完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
愉快半烟发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
19秒前
fb12000发布了新的文献求助10
19秒前
王鹤霏完成签到,获得积分10
19秒前
xzj发布了新的文献求助10
19秒前
fb12000发布了新的文献求助10
19秒前
吐金纳发布了新的文献求助20
20秒前
Noah完成签到 ,获得积分0
20秒前
21秒前
21秒前
木偶人完成签到,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
fb12000发布了新的文献求助10
22秒前
fb12000发布了新的文献求助10
23秒前
ding应助小徐徐爱学习采纳,获得10
23秒前
24秒前
英俊水池发布了新的文献求助10
25秒前
充电宝应助HU采纳,获得10
25秒前
可爱的函函应助musejie采纳,获得10
26秒前
26秒前
GlockieZhao完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
Yvonne发布了新的文献求助10
29秒前
无极微光应助ChenYX采纳,获得20
31秒前
kokp发布了新的文献求助10
31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
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5679544
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4991293
关于积分的说明 15169832
捐赠科研通 4839336
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2593253
邀请新用户注册赠送积分活动 1546377
关于科研通互助平台的介绍 1504488