Kinetic-based regularization: Learning spatial derivatives and PDE applications

Cet article présente une extension de la régularisation cinétique (KBR) pour l'estimation précise et adaptative aux bruits des dérivées spatiales via des schémas explicites et implicites, permettant ainsi la résolution stable d'équations aux dérivées partielles hyperboliques sur des nuages de points irréguliers tout en préservant les lois de conservation.

Abhisek Ganguly, Santosh Ansumali, Sauro SucciMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Certified and accurate computation of function space norms of deep neural networks

Cet article présente un cadre de calcul certifié et précis des normes d'espaces fonctionnelles (telles que LpL^p et Sobolev) pour les réseaux de neurones profonds, en combinant l'arithmétique par intervalles, le raffinement adaptatif et l'agrégation par quadrature afin de fournir des bornes déterministes garanties sur les résidus des PINN.

Johannes Gründler, Moritz Maibaum, Philipp PetersenMon, 09 Ma🤖 cs.LG

Convergence of the Immersed Interface Method in Linear Elasticity

Cet article établit la convergence de la méthode d'interface immergée en élasticité linéaire en démontrant que l'erreur L2{\bf L}^2 entre les solutions exactes d'un problème avec une force distribuée et celle avec une approximation par quadrature est du même ordre que l'erreur de quadrature, en s'appuyant sur les solutions fondamentales et le principe de suppression de singularité.

Sabia Asghar, Qiyao Peng, Etelvina Javierre, Fred J. VermolenFri, 13 Ma🔢 math

Multi-Period Sparse Optimization for Proactive Grid Blackout Diagnosis

Cet article propose une méthode d'optimisation parcimonieuse multi-période qui identifie de manière proactive les sources de défaillance persistantes responsables des blackouts dans les réseaux électriques, en intégrant des contraintes de persistance et des heuristiques inspirées de la théorie des circuits pour assurer une évolutivité efficace sur de grands systèmes.

Qinghua Ma, Reetam Sen Biswas, Denis Osipov, Guannan Qu, Soummya Kar, Shimiao LiFri, 13 Ma⚡ eess

Discrete versus continuous -- linear lattice models and their exact continuous counterparts

Cet article examine la correspondance entre les modèles de réseaux linéaires discrets et leurs équations aux dérivées partielles continues, en analysant systématiquement leur relation via l'analyse de Fourier et en se focalisant sur les relations de dispersion pour divers types de conditions aux limites.

Lorenzo Fusi, Oliver Křenek, Vít Pr\r{u}ša, Casey Rodriguez, Rebecca Tozzi, Martin VejvodaFri, 13 Ma🔬 physics

Convergence Analysis of Block Newton Methods for 1D Shallow Neural Network Approximation

Cet article établit la convergence locale des méthodes de Newton par blocs et de leur version réduite pour l'approximation de fonctions et la résolution de problèmes de diffusion-réaction à l'aide de réseaux de neurones profonds peu profonds unidimensionnels, en permettant notamment la réduction du nombre de paramètres lorsque certains neurones contribuent peu à l'approximation.

Zhiqiang Cai, Anastassia Doktorova, Robert D. Falgout, César HerreraFri, 13 Ma🔢 math

Efficient numerical computation of traveler states in explicit mobility-based metapopulation models: Mathematical theory and application to epidemics

Cet article propose une méthode de calcul numérique efficace basée sur l'alignement des étapes de Runge-Kutta pour estimer les états des voyageurs dans les modèles métapopulationnels, réduisant ainsi la complexité de simulation de quadratique à linéaire par rapport au nombre de patches tout en garantissant une solution mathématiquement identique à la formulation lagrangienne standard.

Henrik Zunker, René Schmieding, Jan Hasenauer, Martin J. KühnFri, 13 Ma🔢 math

Explicit Discrete Solution for Some Optimization Problems and Estimations with Respect to the Exact Solution

Cet article propose des solutions explicites pour des problèmes d'optimisation discrets liés à la conduction thermique stationnaire, établit leur convergence et leurs estimations d'erreur par rapport aux solutions exactes lorsque le pas d'espace et le coefficient de convection tendent vers leurs limites, et démontre que l'utilisation d'une approximation aux différences finies à trois points améliore l'ordre de convergence global de O(h)O(h) à O(h2)O(h^2).

Julieta Bollati, Mariela C. Olguin, Domingo A. TarziaFri, 13 Ma🔢 math

Physics-based Approximation and Prediction of Speedlines in Compressor Performance Maps

Cet article propose une méthode basée sur la physique pour reconstruire et prédire les courbes de vitesse des cartes de performance des compresseurs à partir de mesures éparses en ajustant chaque courbe à une superellipse via un pipeline d'optimisation robuste, validé sur des données industrielles et ouvrant la voie à des approches hybrides physique-IA.

Abdul-Malik Akiev, Danyal Ergür, Alexander Schirger, Matthias Müller, Alexander Hinterleitner, Thomas Bartz-BeielsteinFri, 13 Ma🔢 math

Ill-Conditioning in Dictionary-Based Dynamic-Equation Learning: A Systems Biology Case Study

Cette étude analyse systématiquement l'impact de l'ill-conditionnement sur l'apprentissage d'équations dynamiques par régression parcimonieuse en biologie des systèmes, démontrant que les corrélations fortes entre termes du dictionnaire compromettent la stabilité numérique et que l'utilisation de bases polynomiales orthogonales ne garantit une amélioration que lorsque la distribution des données correspond à leur fonction de poids.

Yuxiang Feng, Niall M Mangan, Manu JayadharanFri, 13 Ma🧬 q-bio