物理启发的神经网络(PINNs)作为一种创新方法,将深度学习与科学计算整合在一起。本综述建立了一个三维分析框架,系统解码PINNs通过方法创新、理论突破和跨学科融合的发展。贡献包括三方面:首先,识别算法架构的共同演变路径,从自适应优化(神经切线核引导的加权在Navier-Stokes解中实现230%的收敛加速)到混合数值-深度学习集成(通过领域分解实现5倍加速);其次,构建双向理论与应用映射,其中收敛分析(算子近似理论)和泛化保证(贝叶斯-物理混合框架)直接为工程实现提供指导,验证结果显示在高维空间中相比有限元法(FEM)减少了72%的成本(p<0.01,n=15基准)。第三,通过应用特定架构开创跨领域知识转移:TFE-PINN用于湍流(NASA超音速测试中误差5.12±0.87%),ReconPINN用于医学成像(多机构MRI的▵SSIM=+0.18±0.04),SeisPINN用于地震系统(定位精度0.52±0.18公里)。我们进一步提出了一个技术路线图,强调PINN 2.0的三个关键方向:神经-符号、联邦物理学习和量子加速优化。本研究为下一代科学机器学习系统提供了方法论指南和理论基础.
Ren等(Mon,)研究了这个问题。