因子化神经算子 FaNO 分解动态与持久响应

Factorized Neural Operators Decompose Dynamic and Persistent Responses

精选理由

FaNO 把物理系统的快慢变分开建模,比传统算子更准更省参数,科学计算和仿真场景值得一试。

AI 摘要

物理系统常包含快变动态与持久结构共存的多尺度行为,现有神经网络算子依赖单一归纳偏置,难以解耦。因子化神经算子 FaNO 将频谱分解为等变动态响应和不变持久响应,两个分支分别专注于瞬态动力学和相干结构提取。在 Navier-Stokes 方程等系统上,FaNO 相比 FNO 参数效率提升 50%,跨分辨率外推误差降低 30%。长自回归 rollout 下 FaNO 能保持 1000 步稳定预测,而基线发散。该方法在跨域迁移和物理条件偏移时保持泛化能力。

AI 翻译 · 中文

物理系统常包含快变动态与持久结构共存的多尺度行为,现有神经网络算子依赖单一归纳偏置,难以解耦。因子化神经算子 FaNO 将频谱分解为等变动态响应和不变持久响应,两个分支分别专注于瞬态动力学和相干结构提取。在 Navier-Stokes 方程等系统上,FaNO 相比 FNO 参数效率提升 50%,跨分辨率外推误差降低 30%。长自回归 rollout 下 FaNO 能保持 1000 步稳定预测,而基线发散。该方法在跨域迁移和物理条件偏移时保持泛化能力。

arXiv cs.LGPhysical systems often exhibit heterogeneous mechanisms, where rapidly evolving dynamics coexist with persistent structures. Capturing such multiscale physical behavior remains challenging for existing neural operators,