Kolmogorov Arnold Informed neural network: A physics-informed deep learning framework for solving PDEs based on Kolmogorov Arnold Networks

人工神经网络 计算机科学 人工智能 统计物理学 数学教育 认知科学 应用数学 心理学 物理 数学
作者
Yizheng Wang,Jia Sun,Jinshuai Bai,Cosmin Anitescu,Mohammad Sadegh Es-haghi,Xiaoying Zhuang,Timon Rabczuk,Yinghua Liu
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2406.11045
摘要

AI for partial differential equations (PDEs) has garnered significant attention, particularly with the emergence of Physics-informed neural networks (PINNs). The recent advent of Kolmogorov-Arnold Network (KAN) indicates that there is potential to revisit and enhance the previously MLP-based PINNs. Compared to MLPs, KANs offer interpretability and require fewer parameters. PDEs can be described in various forms, such as strong form, energy form, and inverse form. While mathematically equivalent, these forms are not computationally equivalent, making the exploration of different PDE formulations significant in computational physics. Thus, we propose different PDE forms based on KAN instead of MLP, termed Kolmogorov-Arnold-Informed Neural Network (KINN). We systematically compare MLP and KAN in various numerical examples of PDEs, including multi-scale, singularity, stress concentration, nonlinear hyperelasticity, heterogeneous, and complex geometry problems. Our results demonstrate that KINN significantly outperforms MLP in terms of accuracy and convergence speed for numerous PDEs in computational solid mechanics, except for the complex geometry problem. This highlights KINN's potential for more efficient and accurate PDE solutions in AI for PDEs.

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
小薇丸子完成签到,获得积分10
2秒前
WERTUYU发布了新的文献求助10
2秒前
pinpin发布了新的文献求助10
3秒前
huanhuanhuan应助昊昊采纳,获得10
4秒前
5秒前
呵呵发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
aaaa应助笑点低听寒采纳,获得10
6秒前
6秒前
8秒前
阔达之卉发布了新的文献求助10
8秒前
小电驴发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
沉静紫易应助受伤的安阳采纳,获得10
10秒前
cdj发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
LordRedScience完成签到,获得积分10
12秒前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
12秒前
彭于晏应助zjl采纳,获得10
15秒前
leo发布了新的文献求助10
16秒前
我是老大应助viycole采纳,获得10
16秒前
森sen发布了新的文献求助80
16秒前
17秒前
麦丰完成签到,获得积分10
17秒前
CipherSage应助柴胡采纳,获得10
17秒前
呵呵发布了新的文献求助10
18秒前
CipherSage应助白门小强采纳,获得10
19秒前
19秒前
22秒前
睿力发布了新的文献求助10
22秒前
wang发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
高高的念之完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
飘逸锦程完成签到 ,获得积分0
27秒前
诗诗完成签到 ,获得积分10
27秒前
闵卷完成签到,获得积分10
28秒前
ACMI发布了新的文献求助10
28秒前
西瓜罐头发布了新的文献求助10
28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 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 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
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 7499200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9089937
关于积分的说明 19390859
捐赠科研通 7109510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3250570
关于科研通互助平台的介绍 2419936
邀请新用户注册赠送积分活动 2236452