喵ID:tplsLN免责声明

Online Weak-form Sparse Identification of Partial Differential Equations

基本信息

DOI:
10.48550/arxiv.2203.03979
发表时间:
2022-03
期刊:
Proceedings of machine learning research
影响因子:
--
通讯作者:
D. Messenger;E. Dall’Anese;D. Bortz
中科院分区:
其他
文献类型:
--
作者: D. Messenger;E. Dall’Anese;D. Bortz研究方向: -- MeSH主题词: --
关键词: --
来源链接:pubmed详情页地址

文献摘要

This paper presents an online algorithm for identification of partial differential equations (PDEs) based on the weak-form sparse identification of nonlinear dynamics algorithm (WSINDy). The algorithm is online in the sense that if performs the identification task by processing solution snapshots that arrive sequentially. The core of the method combines a weak-form discretization of candidate PDEs with an online proximal gradient descent approach to the sparse regression problem. In particular, we do not regularize the ℓ0-pseudo-norm, instead finding that directly applying its proximal operator (which corresponds to a hard thresholding) leads to efficient online system identification from noisy data. We demonstrate the success of the method on the Kuramoto-Sivashinsky equation, the nonlinear wave equation with time-varying wavespeed, and the linear wave equation, in one, two, and three spatial dimensions, respectively. In particular, our examples show that the method is capable of identifying and tracking systems with coefficients that vary abruptly in time, and offers a streaming alternative to problems in higher dimensions.
本文提出了一种基于非线性动力学弱形式稀疏识别算法(WSINDy)的偏微分方程(PDEs)在线识别算法。该算法是在线的,即它通过依次处理到达的解快照来执行识别任务。该方法的核心是将候选偏微分方程的弱形式离散化与针对稀疏回归问题的在线近端梯度下降方法相结合。特别地,我们不对\(\ell_0\) -伪范数进行正则化,而是发现直接应用其近端算子(对应于硬阈值处理)能够从含噪数据中进行高效的在线系统识别。我们分别在一维、二维和三维空间中的Kuramoto - Sivashinsky方程、具有时变波速的非线性波动方程以及线性波动方程上证明了该方法的成功。特别地,我们的示例表明,该方法能够识别和跟踪系数随时间突然变化的系统,并为高维问题提供了一种流处理替代方案。
参考文献(54)
被引文献(11)

数据更新时间:{{ references.updateTime }}

D. Messenger;E. Dall’Anese;D. Bortz
通讯地址:
--
所属机构:
--
电子邮件地址:
--
免责声明免责声明
1、猫眼课题宝专注于为科研工作者提供省时、高效的文献资源检索和预览服务;
2、网站中的文献信息均来自公开、合规、透明的互联网文献查询网站,可以通过页面中的“来源链接”跳转数据网站。
3、在猫眼课题宝点击“求助全文”按钮,发布文献应助需求时求助者需要支付50喵币作为应助成功后的答谢给应助者,发送到用助者账户中。若文献求助失败支付的50喵币将退还至求助者账户中。所支付的喵币仅作为答谢,而不是作为文献的“购买”费用,平台也不从中收取任何费用,
4、特别提醒用户通过求助获得的文献原文仅用户个人学习使用,不得用于商业用途,否则一切风险由用户本人承担;
5、本平台尊重知识产权,如果权利所有者认为平台内容侵犯了其合法权益,可以通过本平台提供的版权投诉渠道提出投诉。一经核实,我们将立即采取措施删除/下架/断链等措施。
我已知晓