PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature Communications· 2018Q1

Doğrusal olmayan dinamikler için evrensel doğrusal gömmeleri derin öğrenme ile bulma

Deep learning for universal linear embeddings of nonlinear dynamics

Bethany Lusch, J. Nathan Kutz, Steven L. Brunton

Kısa özet

Derin öğrenme çerçevesi, karmaşık doğrusal olmayan dinamikleri küresel olarak doğrusallaştıran, yorumlanabilir, düşük boyutlu koordinatlar keşfeder ve Koopman operatörünü sürekli spektrumlu sistemlere genelleştirir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Derin öğrenme, karmaşık dinamikleri küresel olarak doğrusallaştıran doğrusal olmayan koordinatları keşfeder.
  • Çerçeve, yorumlanabilir, düşük boyutlu gömmeler için değiştirilmiş bir otomatik kodlayıcı kullanır.
  • Koopman operatörü temsillerini sürekli spektrumlu sistemlere genelleştirir.
  • Yardımcı ağlar, asimptotik teoriye bağlanan sürekli frekansları parametreler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Identifying coordinate transformations that make strongly nonlinear dynamics approximately linear has the potential to enable nonlinear prediction, estimation, and control using linear theory. The Koopman operator is a leading data-driven embedding, and its eigenfunctions provide intrinsic coordinates that globally linearize the dynamics. However, identifying and representing these eigenfunctions has proven challenging. This work leverages deep learning to discover representations of Koopman eigenfunctions from data. Our network is parsimonious and interpretable by construction, embedding the dynamics on a low-dimensional manifold. We identify nonlinear coordinates on which the dynamics are globally linear using a modified auto-encoder. We also generalize Koopman representations to include a ubiquitous class of systems with continuous spectra. Our framework parametrizes the continuous frequency using an auxiliary network, enabling a compact and efficient embedding, while connecting our models to decades of asymptotics. Thus, we benefit from the power of deep learning, while retaining the physical interpretability of Koopman embeddings.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature Communications, 2018 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: İstatistiksel ve Doğrusal Olmayan Fizik

Statistical and Nonlinear PhysicsPhysics and Astronomy