Equivariant Spatio-Temporal Attentive Graph Networks to Simulate Physical Dynamics

等变映射 图形 动力学(音乐) 计算机科学 理论计算机科学 人工智能 数学 心理学 纯数学 教育学
作者
Liming Wu,Zhichao Hou,Jirui Yuan,Yu Rong,Wenbing Huang
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2405.12868
摘要

Learning to represent and simulate the dynamics of physical systems is a crucial yet challenging task. Existing equivariant Graph Neural Network (GNN) based methods have encapsulated the symmetry of physics, \emph{e.g.}, translations, rotations, etc, leading to better generalization ability. Nevertheless, their frame-to-frame formulation of the task overlooks the non-Markov property mainly incurred by unobserved dynamics in the environment. In this paper, we reformulate dynamics simulation as a spatio-temporal prediction task, by employing the trajectory in the past period to recover the Non-Markovian interactions. We propose Equivariant Spatio-Temporal Attentive Graph Networks (ESTAG), an equivariant version of spatio-temporal GNNs, to fulfill our purpose. At its core, we design a novel Equivariant Discrete Fourier Transform (EDFT) to extract periodic patterns from the history frames, and then construct an Equivariant Spatial Module (ESM) to accomplish spatial message passing, and an Equivariant Temporal Module (ETM) with the forward attention and equivariant pooling mechanisms to aggregate temporal message. We evaluate our model on three real datasets corresponding to the molecular-, protein- and macro-level. Experimental results verify the effectiveness of ESTAG compared to typical spatio-temporal GNNs and equivariant GNNs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
3秒前
糖果呖咕呖咕完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
willis完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
芜湖芜湖完成签到,获得积分10
7秒前
入戏太深完成签到,获得积分10
7秒前
reform完成签到,获得积分10
7秒前
orixero应助丘先生采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
wking应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
Klaust完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
江洋大盗发布了新的文献求助10
11秒前
dxm关注了科研通微信公众号
11秒前
晏清发布了新的文献求助10
11秒前
他也蓝发布了新的文献求助10
12秒前
共享精神应助Styz13采纳,获得10
13秒前
眉间一把刀完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
史道夫发布了新的文献求助10
16秒前
小二郎应助luoyulin采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Shape Determination of Large Sedimental Rock Fragments 2000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3133178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2784386
关于积分的说明 7765974
捐赠科研通 2439577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1296879
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624767
版权声明 600771