arXiv cs.LG

効率的なヘルムホルツ方程式の解法のためのニューラルネットワーク駆動のドメイン分割

Neural network-driven domain decomposition for efficient solutions to the Helmholtz equation

http://arxiv.org/abs/2511.15445v1


波動伝播の正確なシミュレーションは、音響、電磁気学、地震分析などの分野において重要です。ヘルムホルツ方程式などの偏微分方程式を解くために、有限差分法や有限要素法などの伝統的な数値手法が広く用いられていますが、複雑な二次元領域における高周波数波問題に対しては大きな計算上の課題があります。本研究では、有限基盤物理インフォームドニューラルネットワーク(FBPINNs)とその多階層拡張を探求し、ドメイン分割を利用して計算領域を重複するサブドメインに分割し、各サブドメインはローカルなニューラルネットワークによって制御されます。ヘルムホルツ方程式の均質ケースにおける精度と計算効率を評価し、従来のアプローチの限界を軽減する可能性を示しました。