使用WSINDy从粒子数据中学习平均场方程
Daniel A Messenger1, David M Bortz1
1Department of Applied Mathematics, University of Colorado Boulder, 11 Engineering Dr, Boulder, CO 80309, USA.
我们为相互作用粒子系统 (IPS) 引入了一个弱形式稀疏识别方法. 这种方法降低了计算成本,并提高了大规模粒子模拟的噪声稳定性.
科学领域:
- 计算物理学的计算物理.
- 应用数学 应用数学 应用数学
- 复杂的系统复杂的系统.
背景情况:
- 相互作用粒子系统 (IPS) 通常涉及高计算复杂性.
- 现有的系统识别方法在很大的粒子数量和有限的实验数据上扎.
- 噪声强度对于物理系统的真实模拟至关重要.
研究的目的:
- 为IPS开发一种计算效率高,噪声稳固的系统识别方法.
- 为了使管理大规模IPS的随机微分方程的恢复.
- 将拟议的方法与现有的强形式方法进行对比.
主要方法:
- 使用平均场理论概念用于IPS.
- 应用非线性动力学 (WSINDy) 算法的弱形式稀疏识别.
- 为数以千计的粒子和不到100个实验的系统开发一个方案.
主要成果:
- 在普通最小平方设置中根据标准规律性假设证明收率.
- 在一个和两个空间维度中展示数值收率.
- 成功地将该方法应用于同质化理论,群动力学和凯勒-塞格尔模型.
结论:
- 开发的弱形稀疏识别方法为IPS提供了快速可靠的方法.
- 该方法有效地减少了大量粒子的计算复杂性.
- 这种技术在系统识别中为内在和外在噪声提供了稳定性.
更多相关视频
12:58In Situ Mapping of the Mechanical Properties of Biofilms by Particle-tracking Microrheology
Published on: December 4, 2015
11:27Studying Soft-matter and Biological Systems over a Wide Length-scale from Nanometer and Micrometer Sizes at the Small-angle Neutron Diffractometer KWS-2
Published on: December 8, 2016
相关概念视频
First Law: Particles in One-dimensional Equilibrium
First Law: Particles in Two-dimensional Equilibrium
Newton's first law tells us about...
Poisson's And Laplace's Equation
Equilibrium Conditions for a Particle
To understand the concept of equilibrium, let us first consider the forces acting on an object. When different forces act on an object, they can...
Maxwell-Boltzmann Distribution: Problem Solving
This distribution function f(v) is defined by saying that the expected number N (v1,v2) of particles with speeds between v1 and v2 is given by
Principle of Linear Impulse and Momentum for a Single Particle: Problem Solving
