长春理工大学学报(自然科学版)2024,Vol.47Issue(2) :128-133.

一种利用远场数据恢复DirichIet特征值的神经网络方案

A Neural Network for Recovering the Dirichlet Eigenvalues with the Far-field Data

徐照斌 孟品超
长春理工大学学报(自然科学版)2024,Vol.47Issue(2) :128-133.

一种利用远场数据恢复DirichIet特征值的神经网络方案

A Neural Network for Recovering the Dirichlet Eigenvalues with the Far-field Data

徐照斌 1孟品超1
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作者信息

  • 1. 长春理工大学 数学与统计学院,长春 130022
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摘要

探讨了声场中利用远场数据重构具有Dirichlet边界条件的障碍物的特征值反问题,提出了一种基于数据驱动的神经网络方案.首先针对具有Dirichlet边界条件的障碍物建立内特征值问题和外散射问题的数学模型,然后构建一个具有序列对序列结构的多层前馈神经网络,该网络采用反向传播误差和自学习的方式更新网络中的超参数,最后在散射体信息未知的前提下,利用远场数据重构障碍物的Dirichlet特征值.数值实验表明该方法可以有效地重构障碍物的Dirichlet特征值.

Abstract

This paper is concerned with an inverse eigenvalue problem of the obstacles with the Dirichlet boundary conditon in the sound field. We develop a data-driven neural network. First ,we establish the mathematical models for the internal eigenvalue problem and the external scattering problem of the obstacles with Dirichlet boundary conditions. Then,we con-struct a multi-layer feedforward neural network with sequence to sequence structure. The key ingredient of the network is to use backpropagation error and self-learning to update the hyperparameters. Finally,under the premise of unknown scatterer information,the Dirichlet eigenvalues of the obstacles are reconstructed using the far-field data. Numerical experiments show the effectiveness of this method.

关键词

特征值反问题/Dirichlet特征值/远场数据/数据驱动的神经网络

Key words

inverse eigenvalue problem/Dirichlet eigenvalue/far-field data/data-driven neural network

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基金项目

国家自然科学基金(12271207)

吉林省自然科学基金(20220101040JC)

出版年

2024
长春理工大学学报(自然科学版)
长春理工大学

长春理工大学学报(自然科学版)

CSTPCD
影响因子:0.432
ISSN:1672-9870
参考文献量11
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