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基于时间权重的物理信息神经网络求解非稳态偏微分方程
1
作者
韦昌
樊昱晨
+3 位作者
周永清
刘欣
李驰
王赫阳
《力学学报》
北大核心
2025年第3期755-766,共12页
物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINN)是一种将深度学习技术与物理模型相结合的计算方法,目前已经成为智能科学计算领域的研究热点.然而,传统的PINN在求解非稳态偏微分方程时,常因忽视动态系统的时间因果关系而出...
物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINN)是一种将深度学习技术与物理模型相结合的计算方法,目前已经成为智能科学计算领域的研究热点.然而,传统的PINN在求解非稳态偏微分方程时,常因忽视动态系统的时间因果关系而出现训练效率低下和预测精度不足等问题.为了解决这些局限性,文章提出了一种基于时间权重的物理信息神经网络(time-weighted physics-informed neural network,TWPINN).该模型通过引入可体现系统动态变化特征的时间权重函数,对损失函数进行了优化,以增强神经网络的时间因果关系.由于初始条件对于准确预测系统的动态行为具有决定性的作用,因此在TWPINN中,权重值会随着时间的推移而呈现单调递减的趋势,以确保模型对早期时间点采样数据赋予更高的重视.此外,TWPINN在训练过程中采用了一种动态权重调整策略,随着迭代次数的增加,模型会逐步调整对后续时间采样点的权重分配.这种策略使模型不仅能够捕捉到系统的初始状态和短期变化,而且显著提高了对长期演变趋势的预测准确性.为了验证TWPINN的性能,文章选取一维非稳态对流方程和一维非稳态反应扩散方程作为测试案例.结果表明,TWPINN在求解这两种方程时均能提供与基准解高度一致的预测结果,并且可以将预测误差控制在较低水平.
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关键词
物理信息神经网络
时间权重函数
对流方程
反应扩散方程
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职称材料
一种基于用户兴趣联合相似度的协同过滤算法
被引量：
13
2
作者
王建芳
韩鹏飞
+1 位作者
苗艳玲
司马海峰
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019年第5期118-123,共6页
在推荐系统中数据稀疏性和推荐时效性是经常面对的问题,为了更好地反映不同用户在不同阶段的邻域相关性,从而能够挖掘出评分项目中所隐含的个性化信息,在基于用户的协同过滤算法预测评分过程中将联合相似度与用户兴趣的时序信息相结合,...
在推荐系统中数据稀疏性和推荐时效性是经常面对的问题,为了更好地反映不同用户在不同阶段的邻域相关性,从而能够挖掘出评分项目中所隐含的个性化信息,在基于用户的协同过滤算法预测评分过程中将联合相似度与用户兴趣的时序信息相结合,首先融合覆盖评分信息的用户间的协同相似度、偏好相似度和轨迹相似度等3种相似度,通过参数调节不同度量的权重及相似度阈值形成联合相似度以获取用户有效的邻居数目;其次在联合相似度计算过程中引入反映时间权重的Logistic函数以提高推荐的时效性;最后进行实验,结果表明,所提出的方法与经典算法相比,不仅提高了精度,而且可以更有效地预测用户的真实评分。
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关键词
联合相似度
稀疏性
时间权重函数
协同过滤算法
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职称材料
基于MA-CPT模型的出行方式选择模型优化
被引量：
2
3
作者
黄奕慧
杨飞
+1 位作者
张栋
曾优美
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期367-372,共6页
为提高累积前景理论在出行方式选择建模应用中的准确性,考虑个体对于时间与费用货币态度的不同,优化原始累积前景理论(cumulative prospect theory,CPT)模型的时间值函数和时间权重函数.首先,针对时间压力下出行方式偏好发生转变的现象...
为提高累积前景理论在出行方式选择建模应用中的准确性,考虑个体对于时间与费用货币态度的不同,优化原始累积前景理论(cumulative prospect theory,CPT)模型的时间值函数和时间权重函数.首先,针对时间压力下出行方式偏好发生转变的现象,将出行方式分为刚性出行和弹性出行,改进刚性出行情景下的时间值函数形式,并根据出行时间特性求出时间权重函数中吸引力参数的取值范围,构建MA-CPT (mental accountingcumulative prospect theory)模型;其次,根据实证数据标定时间权重函数中辨别力参数和吸引力参数的取值;最后,标定MA-CPT模型结果并检验其拟合优度,对比MA-CPT模型和CPT模型的命中率.实证分析结果表明:刚性出行和单行出行场景下,时间权重函数的吸引力参数值均大于1.00;MA-CPT模型在刚性出行和弹性出行情境下的拟合优度分别为0.17和0.18;相比于CPT模型,MA-CPT模型在弹性出行和刚性出行情景下的命中率分别提高了12.2%和19.8%.
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关键词
城市交通
出行方式选择模型
累积前景理论
心理账户理论
时间权重函数
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职称材料
题名
基于时间权重的物理信息神经网络求解非稳态偏微分方程
1
作者
韦昌
樊昱晨
周永清
刘欣
李驰
王赫阳
机构
天津大学机械工程学院
烟台龙源电力技术股份有限公司
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第3期755-766,共12页
文摘
物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINN)是一种将深度学习技术与物理模型相结合的计算方法,目前已经成为智能科学计算领域的研究热点.然而,传统的PINN在求解非稳态偏微分方程时,常因忽视动态系统的时间因果关系而出现训练效率低下和预测精度不足等问题.为了解决这些局限性,文章提出了一种基于时间权重的物理信息神经网络(time-weighted physics-informed neural network,TWPINN).该模型通过引入可体现系统动态变化特征的时间权重函数,对损失函数进行了优化,以增强神经网络的时间因果关系.由于初始条件对于准确预测系统的动态行为具有决定性的作用,因此在TWPINN中,权重值会随着时间的推移而呈现单调递减的趋势,以确保模型对早期时间点采样数据赋予更高的重视.此外,TWPINN在训练过程中采用了一种动态权重调整策略,随着迭代次数的增加,模型会逐步调整对后续时间采样点的权重分配.这种策略使模型不仅能够捕捉到系统的初始状态和短期变化,而且显著提高了对长期演变趋势的预测准确性.为了验证TWPINN的性能,文章选取一维非稳态对流方程和一维非稳态反应扩散方程作为测试案例.结果表明,TWPINN在求解这两种方程时均能提供与基准解高度一致的预测结果,并且可以将预测误差控制在较低水平.
关键词
物理信息神经网络
时间权重函数
对流方程
反应扩散方程
Keywords
physics-informed neural network
time-weighted function
convection equation
reaction-diffusion equation
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
一种基于用户兴趣联合相似度的协同过滤算法
被引量：
13
2
作者
王建芳
韩鹏飞
苗艳玲
司马海峰
机构
河南理工大学计算机科学与技术学院
出处
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019年第5期118-123,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61602157)
河南省高等学校重点科研项目(15A520074)
文摘
在推荐系统中数据稀疏性和推荐时效性是经常面对的问题,为了更好地反映不同用户在不同阶段的邻域相关性,从而能够挖掘出评分项目中所隐含的个性化信息,在基于用户的协同过滤算法预测评分过程中将联合相似度与用户兴趣的时序信息相结合,首先融合覆盖评分信息的用户间的协同相似度、偏好相似度和轨迹相似度等3种相似度,通过参数调节不同度量的权重及相似度阈值形成联合相似度以获取用户有效的邻居数目;其次在联合相似度计算过程中引入反映时间权重的Logistic函数以提高推荐的时效性;最后进行实验,结果表明,所提出的方法与经典算法相比,不仅提高了精度,而且可以更有效地预测用户的真实评分。
关键词
联合相似度
稀疏性
时间权重函数
协同过滤算法
Keywords
joint similarity
sparsity
time-weight function
collaborative filtering algorithm
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于MA-CPT模型的出行方式选择模型优化
被引量：
2
3
作者
黄奕慧
杨飞
张栋
曾优美
机构
西南交通大学交通运输与物流学院
大连理工大学交通运输学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期367-372,共6页
基金
国家自然科学基金(52072313)。
文摘
为提高累积前景理论在出行方式选择建模应用中的准确性,考虑个体对于时间与费用货币态度的不同,优化原始累积前景理论(cumulative prospect theory,CPT)模型的时间值函数和时间权重函数.首先,针对时间压力下出行方式偏好发生转变的现象,将出行方式分为刚性出行和弹性出行,改进刚性出行情景下的时间值函数形式,并根据出行时间特性求出时间权重函数中吸引力参数的取值范围,构建MA-CPT (mental accountingcumulative prospect theory)模型;其次,根据实证数据标定时间权重函数中辨别力参数和吸引力参数的取值;最后,标定MA-CPT模型结果并检验其拟合优度,对比MA-CPT模型和CPT模型的命中率.实证分析结果表明:刚性出行和单行出行场景下,时间权重函数的吸引力参数值均大于1.00;MA-CPT模型在刚性出行和弹性出行情境下的拟合优度分别为0.17和0.18;相比于CPT模型,MA-CPT模型在弹性出行和刚性出行情景下的命中率分别提高了12.2%和19.8%.
关键词
城市交通
出行方式选择模型
累积前景理论
心理账户理论
时间权重函数
Keywords
urban traffic
travel mode choice model
cumulative prospect theory
mental accounting theory
time weight function
分类号
U491.1 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于时间权重的物理信息神经网络求解非稳态偏微分方程
韦昌
樊昱晨
周永清
刘欣
李驰
王赫阳
《力学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
一种基于用户兴趣联合相似度的协同过滤算法
王建芳
韩鹏飞
苗艳玲
司马海峰
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2019
13
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下载PDF
职称材料
3
基于MA-CPT模型的出行方式选择模型优化
黄奕慧
杨飞
张栋
曾优美
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
已选择
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