Reconstructing spatially resolved plasma dynamics from few sensors is essential for diagnostics, reduced-order modelling and control, yet remains difficult because the sparse measurements incompletely constrain multiscale, regime-dependent degrees of freedom. The Shallow Recurrent Decoder (SHRED) partially addresses spatial sparsity by using measurement histories; however, its fully connected decoder provides no explicit mechanism for resolving spatial structure across scales or explicit parametric dependency. We introduce the Recurrent Multiscale Affine-modulated Inference Network (ReMAIN), which preserves SHRED's recurrent temporal encoding but replaces its decoder with a U-Net whose feature hierarchy is conditioned by the recurrent state through feature-wise linear modulation. The temporal representation supplies both a dense prior and scale-specific modulation throughout the U-Net. A parametric extension jointly embeds the operating condition and sensor history, enabling reconstruction to adapt as the governing dynamics change with operating regime. ReMAIN is first benchmarked against SHRED on six one-dimensional nonlinear PDEs representing diverse dynamics. Across all benchmarks, it reduces reconstruction errors on unseen trajectories and more faithfully resolves sharp transitions, localized extrema and fine-scale variations. The parameter-conditioned model is then demonstrated on a collisionless $E \times B$ plasma subject to perpendicular axial electric and radial magnetic fields, with the electric-field strength serving as the operating parameter. ReMAIN reconstructs the high-dimensional, multiscale plasma state and recovers its regime-dependent spatiotemporal dynamics at electric-field strengths withheld from training. Together, ReMAIN improves sparse-sensor full-state reconstruction and, through parameter conditioning, generalizes across plasma operating regimes.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《多体环境下定位导航授时(PNT)系统研究》228页
专知会员服务
18+阅读 · 2025年8月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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
0+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 · 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
17+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
6+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
6+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
6+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
10+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
《多体环境下定位导航授时(PNT)系统研究》228页
专知会员服务
18+阅读 · 2025年8月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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
0+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 · 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
17+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员