A14 / research

科学机器学习、PINN 与神经算子

科学机器学习、PINN 与神经算子围绕第一编 物理约束学习、第二编 算子学习、第三编 科学验证与综合复习建立连续章节顺序。

结构
3 Parts · 6
适合读者
适合准备阅读研究文献并需要统一记号、方法和边界条件的读者。
正文状态
0 章已有正文,6 章已规划
开始本册

BEFORE READING

先修与记号

本册对象

连接物理模型、微分方程、可微计算、物理约束网络和算子学习。

先修教材

符号约定

  • 本册在首次使用时定义科学机器学习、PINN 与神经算子专用符号,并区分标量、向量、算子与单位。
  • 同一符号出现多种约定时明确命名空间、假设和适用章节。

COMPLETE CONTENTS

完整目录

PART 01

第一编 物理约束学习

第一编 物理约束学习组织可微物理、自动微分与守恒约束、物理信息神经网络与残差训练,形成连续的学习单元。

  1. 01

    可微物理、自动微分与守恒约束

    本章研究可微物理、自动微分与守恒约束。内容依次处理微分方程求解器的可微计算图、伴随法、自动微分与参数梯度、质量、能量守恒约束和离散误差。

    计划章节
  2. 02

    物理信息神经网络与残差训练

    本章研究物理信息神经网络与残差训练。内容依次处理PDE 残差、边界初值与复合损失、配点采样、自适应加权与谱偏置、刚性方程、梯度失衡与解验证。

    计划章节
PART 02

第二编 算子学习

第二编 算子学习组织DeepONet 与算子逼近、Fourier 神经算子与网格泛化,形成连续的学习单元。

  1. 03

    DeepONet 与算子逼近

    本章研究DeepONet 与算子逼近。内容依次处理分支网络、主干网络与函数采样、算子逼近定理和传感点表示、训练函数覆盖、离散误差与外推。

    计划章节
  2. 04

    Fourier 神经算子与网格泛化

    本章研究Fourier 神经算子与网格泛化。内容依次处理Fourier 模态截断与频域卷积、提升层、积分核与网格无关表示、分辨率迁移、边界条件和高频误差。

    计划章节
PART 03

第三编 科学验证与综合复习

第三编 科学验证与综合复习组织逆问题、数据同化与不确定性、基准、外推边界与科学机器学习综合复习,形成连续的学习单元。

  1. 05

    逆问题、数据同化与不确定性

    本章研究逆问题、数据同化与不确定性。内容依次处理参数反演、可识别性与正则化、观测算子、滤波平滑与数据同化、后验采样、置信区间与模型误差。

    计划章节
  2. 06

    基准、外推边界与科学机器学习综合复习

    本章研究基准、外推边界与科学机器学习综合复习。内容依次处理解析解、数值解与学习解的交叉核验、守恒残差、网格收敛与跨参数外推、数据稀疏、方程错设与不确定性报告。

    计划章节

综合练习计划

  • 每章安排定义辨析、推导计算和结果核验练习。
  • 本册末章安排跨 Part 综合题,并保留可复算的解题检查点。

参考资料计划

  • TODO:为《科学机器学习、PINN 与神经算子》逐项核验权威教材、课程页面或原始论文后登记资源 ID。

修订状态

课程 Schema v1。目录与章节位置已登记;参考资料需逐项核验后进入正式正文。

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