In this article we propose a new deep learning approach to approximate operators related to parametric partial differential equations (PDEs). In particular, we introduce a new strategy to design specific artificial neural network (ANN) architectures in conjunction with specific ANN initialization schemes which are tailor-made for the particular approximation problem under consideration. In the proposed approach we combine efficient classical numerical approximation techniques with deep operator learning methodologies. Specifically, we introduce customized adaptions of existing ANN architectures together with specialized initializations for these ANN architectures so that at initialization we have that the ANNs closely mimic a chosen efficient classical numerical algorithm for the considered approximation problem. The obtained ANN architectures and their initialization schemes are thus strongly inspired by numerical algorithms as well as by popular deep learning methodologies from the literature and in that sense we refer to the introduced ANNs in conjunction with their tailor-made initialization schemes as Algorithmically Designed Artificial Neural Networks (ADANNs). We numerically test the proposed ADANN methodology in the case of several parametric PDEs. In the tested numerical examples the ADANN methodology significantly outperforms existing classical approximation algorithms as well as existing deep operator learning methodologies from the literature.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Nat. Commun. | 深度学习将大分子分解为独立的马尔可夫域
专知会员服务
17+阅读 · 2022年12月9日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
<好书推荐> -《Pro Deep Learning with TensorFlow》分享
深度学习与NLP
12+阅读 · 2018年9月13日
深度学习循环神经网络详解
七月在线实验室
16+阅读 · 2018年5月28日
【深度强化学习】深度强化学习揭秘
产业智能官
21+阅读 · 2017年11月13日
【深度学习基础】4. Recurrent Neural Networks
微信AI
16+阅读 · 2017年7月19日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
40+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
0+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
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
23+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
Arxiv
37+阅读 · 2021年2月10日
A Multi-Objective Deep Reinforcement Learning Framework
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
12+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
Nat. Commun. | 深度学习将大分子分解为独立的马尔可夫域
专知会员服务
17+阅读 · 2022年12月9日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
40+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
0+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
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
23+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