Physics-informed neural networks with dynamical boundary constraints
Resumen: Physics-informed neural networks (PINNs) are numerical solvers that embed all the physical information of a system into the loss function of a neural network. In this way, the learned solution accounts for data (if available), the governing differential equations, or any other constraint known of the physical problem. However, they face serious issues, notably their tendency to converge on trivial or misleading solutions. The latter occurs when, although the loss function reaches low values, the model makes incorrect predictions. These difficulties become especially significant in differential equations involving multiscale behavior, such as those containing rapidly varying terms, as well as in problems whose solutions exhibit strong oscillatory behavior. To address these challenges, we introduce the Dynamical Boundary Constraint (DBC) algorithm, which imposes restrictions on the loss function based on prior training of the PINN. To demonstrate its applicability, we tested this approach on examples of different areas of physics.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1016/j.cnsns.2026.109866
Año: 2026
Publicado en: Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 158 (2026), 109866 [11 pp.]
ISSN: 1007-5704

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/E09-23R-QMAD
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MCIU/PID2023-148359NB-C21
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICIU/CEX2021-001144-S-20–10
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICIU/CEX2023-001286-S
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Área Óptica (Dpto. Física Aplicada)

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Exportado de SIDERAL (2026-03-06-14:50:52)


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 Registro creado el 2026-03-06, última modificación el 2026-03-06


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