We present a data-driven dimensionality reduction method that is well-suited for physics-based data representing hyperbolic wave propagation. The method utilizes a specialized neural network architecture called low rank neural representation (LRNR) inside a hypernetwork framework. The architecture is motivated by theoretical results that rigorously prove the existence of efficient representations for this wave class. We illustrate through archetypal examples that such an efficient low-dimensional representation of propagating waves can be learned directly from data through a combination of deep learning techniques. We observe that a low rank tensor representation arises naturally in the trained LRNRs, and that this reveals a new decomposition of wave propagation where each decomposed mode corresponds to interpretable physical features. Furthermore, we demonstrate that the LRNR architecture enables efficient inference via a compression scheme, which is a potentially important feature when deploying LRNRs in demanding performance regimes.


翻译:我们提出了一种适用于表示双曲波传播的物理数据的数据驱动降维方法。该方法在超网络框架内采用了一种称为低秩神经表示(LRNR)的专用神经网络架构。该架构的理论基础源于严格证明此类波存在高效表示的理论结果。通过典型示例,我们阐明这种传播波的高效低维表示可以通过深度学习技术的结合直接从数据中学习。我们观察到,在训练后的LRNR中自然涌现出低秩张量表示,这揭示了一种新的波传播分解方式,其中每个分解模态对应可解释的物理特征。此外,我们证明LRNR架构通过压缩方案实现了高效推理,这在性能要求严苛的场景中部署LRNR时可能具有重要意义。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
12+阅读 · 2021年6月20日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年6月11日
专知会员服务
24+阅读 · 2020年9月15日
【CVPR2020-旷视】DPGN:分布传播图网络的小样本学习
专知会员服务
28+阅读 · 2020年4月1日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
直白介绍卷积神经网络(CNN)
算法与数学之美
13+阅读 · 2019年1月23日
误差反向传播——CNN
统计学习与视觉计算组
31+阅读 · 2018年7月12日
CosFace: Large Margin Cosine Loss for Deep Face Recognition论文笔记
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年4月25日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
MNIST入门:贝叶斯方法
Python程序员
23+阅读 · 2017年7月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2024年12月27日
Arxiv
175+阅读 · 2023年4月20日
A Survey of Large Language Models
Arxiv
499+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
83+阅读 · 2023年3月26日
Arxiv
27+阅读 · 2023年3月17日
VIP会员
相关资讯
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
直白介绍卷积神经网络(CNN)
算法与数学之美
13+阅读 · 2019年1月23日
误差反向传播——CNN
统计学习与视觉计算组
31+阅读 · 2018年7月12日
CosFace: Large Margin Cosine Loss for Deep Face Recognition论文笔记
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年4月25日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
MNIST入门:贝叶斯方法
Python程序员
23+阅读 · 2017年7月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员