APPLICATION OF PHYSICALLY-ORIENTED NEURAL NETWORKS TO SOLVING PROBLEMS OF LINEAR PARTIAL DERIVATIVE EQUATIONS WITH INHOMOGENEOUS MIXED BOUNDARY CONDITIONS

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.55452/1998-6688-2026-23-3-33-46
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The paper considers the application of Physics-Informed Neural Networks (PINN) to solving a two-dimensional Poisson equation with inhomogeneous mixed boundary conditions. The PINN method combines neural network approximations and physical laws, including the residual of the equation and errors at the boundary, into a single loss function. The model is implemented in the PyTorch environment and trained on a sample generated by the Latin hypercubic sampling method. To verify the accuracy, a comparison is made with an analytical solution, as well as with traditional numerical methods. The influence of key hyperparameters is systematically studied: the number of training points, weights in the loss function, network architecture, and training step. It is found that increasing the weight on the boundary conditions improves convergence and accuracy, and optimal architectures with 4-5 hidden layers and 64 neurons provide a relative error of less than 0.1-0.2%. Unlike numerical schemes requiring grid discretization, PINN has demonstrated versatility and high accuracy when dealing with sparse data and complex conditions, making it a promising tool for computational mathematics and modeling of physical processes in conditions of complex geometry and incomplete information.