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功能空间逆问题的解耦扩散采样方法

Source:arXiv
原作者:Thomas Y. L. Lin et al.
功能空间逆问题的解耦扩散采样方法

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解耦扩散逆解算器(DDIS)引入了一种全新的框架,用于解决逆偏微分方程(PDE)问题,强调数据效率和物理知识的结合。与传统模型需要大量成对数据不同,DDIS 将系数学习与解的学习分开,从而在稀疏数据条件下实现了 $l_2$ 误差提高 11% 和频谱误差降低 54% 的显著成果。值得注意的是,在仅使用 1% 可用数据进行训练时,DDIS 在 $l_2$ 误差上比联合模型提升了 40%,充分展示了其在低数据场景下的有效性。

新框架提高了逆偏微分方程问题的数据效率

一种新颖的生成框架——解耦扩散逆解算器(DDIS),承诺在逆偏微分方程(PDE)问题中实现更高的数据效率和性能。DDIS在很大程度上改善了现有方法,这些方法严重依赖于配对监督。

DDIS利用无条件扩散过程来学习系数先验,同时神经算子明确地建模前向PDE。这种解耦策略促进了数据效率的提高,并支持解耦退火后验采样(DAPS),解决了扩散后验采样(DPS)中存在的过平滑问题。

增强的性能指标

理论分析确认,DDIS绕过了与联合模型相关的引导衰减失败,特别是在训练数据有限的情况下。实证评估显示,DDIS实现了最先进的结果,具体包括:

  • $l_2$误差平均改善11%。
  • 光谱误差平均减少54%。
  • 在数据限制为1%的情况下,DDIS在$l_2$误差上保持比联合模型高出40%的优势。

相关主题:

解耦扩散采样逆偏微分方程数据效率神经算子物理知识驱动

📰 原始来源: https://arxiv.org/abs/2601.23280v1

所有权利和署名均属于原出版商。

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