We present a Fourier neural network (FNN) that can be mapped directly to the Fourier decomposition. The choice of activation and loss function yields results that replicate a Fourier series expansion closely while preserving a straightforward architecture with a single hidden layer. The simplicity of this network architecture facilitates the integration with any other higher-complexity networks, at a data pre- or postprocessing stage. We validate this FNN on naturally periodic smooth functions and on piecewise continuous periodic functions. We showcase the use of this FNN for modeling or solving partial differential equations with periodic boundary conditions. The main advantages of the current approach are the validity of the solution outside the training region, interpretability of the trained model, and simplicity of use.


翻译:我们提出了一个可直接与 Fourier 分解法相映射的 Fourier 神经网络(FNN) 。 激活和损失函数的选择产生结果, 复制一个 Fourier 序列扩展, 并同时保持一个单一隐藏层的直截了当的结构。 这个网络结构的简单性有利于在数据处理前或处理后阶段与任何其他更高复杂网络的整合。 我们用自然周期顺畅的功能和小巧连续的周期功能验证这个 FN 。 我们展示了这个 FNN 用于模拟或解决带有定期边界条件的局部差异方程式。 目前方法的主要优点是培训区外解决方案的有效性、 训练有素模型的可解释性以及使用简单性。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
70+阅读 · 2020年8月2日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
深度卷积神经网络中的降采样
极市平台
12+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
神经网络学习率设置
机器学习研究会
4+阅读 · 2018年3月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年6月17日
Arxiv
7+阅读 · 2020年6月29日
Arxiv
6+阅读 · 2018年10月3日
VIP会员
相关资讯
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
深度卷积神经网络中的降采样
极市平台
12+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
神经网络学习率设置
机器学习研究会
4+阅读 · 2018年3月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员