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
艺术家完成签到 ,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Moonchild完成签到 ,获得积分10
7秒前
zm完成签到 ,获得积分10
7秒前
C陈发布了新的文献求助10
9秒前
shilly完成签到 ,获得积分10
11秒前
您吃了吗完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
善学以致用应助远荒采纳,获得10
15秒前
光亮书雪完成签到,获得积分20
16秒前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
23秒前
weiwei完成签到 ,获得积分10
25秒前
陈雨完成签到,获得积分10
25秒前
远荒发布了新的文献求助10
29秒前
等待念之完成签到,获得积分10
32秒前
噗愣噗愣地刚发芽完成签到 ,获得积分10
33秒前
万默完成签到 ,获得积分10
33秒前
鱼鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
34秒前
浊轶完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
38秒前
真水无香123完成签到,获得积分10
39秒前
41秒前
远荒完成签到,获得积分10
41秒前
慧子完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
C陈完成签到,获得积分10
44秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
48秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
53秒前
000完成签到 ,获得积分10
1分钟前
BINBIN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
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 5658393
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4821276
关于积分的说明 15081407
捐赠科研通 4816884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2577809
邀请新用户注册赠送积分活动 1532635
关于科研通互助平台的介绍 1491328