Explore deep network for a class of fractional partial differential equations

稳健性(进化) 偏微分方程 趋同(经济学) 人工神经网络 反向 计算机科学 应用数学 偏导数 反问题 整数(计算机科学) 数学优化 分数阶微积分 数值分析 班级(哲学) 数学 算法 人工智能 数学分析 生物化学 化学 几何学 经济 基因 程序设计语言 经济增长
作者
Xing Fang,Leijie Qiao,Fengyang Zhang,Fuming Sun
出处
期刊:Chaos Solitons & Fractals [Elsevier]
卷期号:172: 113528-113528 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.chaos.2023.113528
摘要

In this paper, we present a novel approach for solving a class of fractional partial differential equations (FPDEs) and their inverse problems using deep neural networks (DNNs). Our proposed framework utilizes the discrete Caputo fractional derivative method to approximate fractional partial derivatives, while leveraging automatic differentiation of neural networks to obtain integer derivatives. This approach offers several advantages, including avoiding the direct solution of the original FPDEs and overcoming the limitations faced by traditional numerical methods in handling FPDEs. To validate our approach, we provide numerical examples with known analytical solutions, accompanied by graphical and numerical results. Our findings demonstrate that the proposed method is easily implementable, exhibits fast convergence, robustness, and effectiveness in solving multidimensional FPDEs and their inverse 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
虾米完成签到,获得积分10
刚刚
尉迟希望应助yh采纳,获得10
刚刚
ab完成签到,获得积分10
刚刚
Owen应助团结友爱采纳,获得10
刚刚
小石完成签到,获得积分10
刚刚
lxy发布了新的文献求助10
1秒前
xy关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
Isabel发布了新的文献求助200
1秒前
2秒前
脑洞疼应助小蜗妞妞采纳,获得10
2秒前
2秒前
斯文败类应助求大佬采纳,获得10
3秒前
stand关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
Rubia完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
zu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
开心米粉发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
充电宝应助Yiang采纳,获得30
5秒前
哭泣藏花发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zzz完成签到,获得积分10
5秒前
zss发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
guozi发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
王雯雯完成签到,获得积分10
6秒前
wyw完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
李爱国应助纪忆寒采纳,获得20
7秒前
yang发布了新的文献求助10
7秒前
斧王发布了新的文献求助80
7秒前
可爱的函函应助kkk采纳,获得10
8秒前
Zzoey关注了科研通微信公众号
8秒前
qxqy6678发布了新的文献求助10
8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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Superabsorbent Polymers 700
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 5711035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5202070
关于积分的说明 15263091
捐赠科研通 4863454
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2610771
邀请新用户注册赠送积分活动 1561017
关于科研通互助平台的介绍 1518534