مدلسازی دینامیک غیرخطی به کمک شبکه های عصبی عمیق بازگشتی مطلع از فیزیک

در این مقاله به بررسی قدرت پیشبینی شبکه های عصبی بازگشتی و به صورت ویژه شبکه های مطلع از فیزیک برای دینامیک های غیرخطی پرداخته شده است. شبکه های مطلع از فیزیک شبکه های عصبی بدون نظارتی هستند .این مشخصه ی شبکه کمک خواهد کرد تا معادلات با این دسته از شبکه های عصبی تقریب زده شود. در این تحقیق نشان داده خواهد شد که این رده از شبکه های عصبی به خوبی توانمندی اخذ دینامیک سامانه را دارند و حتی در مناطقی از فضای حالت که به شبکه نقطه ی نمونه ای داده نشده است تقریب قابل قبولی از سامانه بدست می دهند. برای اثبات این فرضیه، در مقاله ی حاضر سه دسته از دینامیک های غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته اند: سیستم های (1) خود-پایا (self-sustained)، (2) تحریک شونده (excitatory)، و (3) آشوبناک (chaotic). نتایج ارایه شده نشان دهنده ی توانمندی شبکه های مطلع از فیزیک برای تخمین سامانه های خود-پایا و آشوبناک است. این در حالی است که پاسخ شبکه در پیش بینی رفتار شبکه های تحریک شونده مطلوب نبوده و نیاز به مطالعه ی بیش تر دارد.