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Progresiva descomposición de dominio para un entrenamiento eficiente de red neuronal informada por física

Autores: Luo, Dawei; Jo, Soo-Ho; Kim, Taejin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Progresiva descomposición de dominio para un entrenamiento eficiente de red neuronal informada por física


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estudio
Descomposición de dominio
Redes neuronales informadas por física
PINNs
Guardado progresivo
Pérdida residual

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio propone una estrategia para descomponer el dominio computacional para resolver ecuaciones diferenciales utilizando redes neuronales informadas por la física (PINNs) y guardar progresivamente el modelo entrenado en cada subdominio. El método propuesto de descomposición progresiva del dominio (PDD) segmenta el dominio en base a la dinámica de la pérdida residual, indicando la complejidad de diferentes secciones dentro de todo el dominio. Al analizar la pérdida residual punto a punto y agregándola en intervalos específicos, identificamos regiones críticas que requieren atención focalizada. Esta segmentación estratégica permite la aplicación de redes neuronales adaptadas en subdominios identificados, cada uno caracterizado por diferentes niveles de complejidad. Además, el método propuesto entrena y guarda el modelo progresivamente en base a métricas de rendimiento, conservando así recursos computacionales en secciones donde se logran resultados satisfactorios durante el proceso de entrenamiento. La efectividad de PDD se demuestra a través de su aplicación a ecuaciones diferenciales parciales complejas, donde mejora significativamente la precisión y conserva la potencia computacional al simplificar estratégicamente las tareas computacionales en segmentos manejables.

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