In multiscale systems, nonlocal interactions among spatially distributed constituents can unlock collective, potentially emergent behavior irreducible to individual constituent responses. Beyond characterization, nonlocality in multiscale systems is increasingly viewed as a design element across fracture mechanics, wave physics, and disordered systems. Existing nonlocality theories provide rigorous descriptions and mechanistic insight, but often require prescribed analytic forms, range, symmetries, or periodicity. Machine learning offers a data-driven route to learn interactions, yet principled approaches that tie the network design to physical theory remain nascent. Here we present domain-decomposition attention neural operator (DANO), which learns configuration-dependent interactions in heterogeneous systems governed by linear field equations from field data alone. Through a case study in large-scale optical metasurfaces, we demonstrate DANO's full-field prediction under geometric heterogeneity and across drive conditions, small-to-large domain transfer, and multifunctional inverse design, with learned interactions validated through physics-based interrogation. As an AI-for-Science tool, it supports interaction discovery and scalable, customizable design of nonlocal multiscale systems, including virtual-reality optics.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Meta-Transformer:多模态学习的统一框架
专知会员服务
59+阅读 · 2023年7月21日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
元学习(Meta Learning)最全论文、视频、书籍资源整理
深度学习与NLP
22+阅读 · 2019年6月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
人工智能顶刊TPAMI2019最新《多模态机器学习综述》
人工智能学家
29+阅读 · 2019年1月19日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
11+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
5+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
Meta-Transformer:多模态学习的统一框架
专知会员服务
59+阅读 · 2023年7月21日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
元学习(Meta Learning)最全论文、视频、书籍资源整理
深度学习与NLP
22+阅读 · 2019年6月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
人工智能顶刊TPAMI2019最新《多模态机器学习综述》
人工智能学家
29+阅读 · 2019年1月19日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
相关基金
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
50+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员