飞桨全量支持业内AI科学计算工具——DeepXDE!

原创

于 2023-03-02 11:56:04 发布 · 803 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#人工智能 #paddlepaddle #机器学习

飞桨PaddlePaddle作为国内市场份额领先的深度学习平台，全面支持科学计算工具DeepXDE，提供高度模块化的科学计算功能，助力解决复杂微分方程问题。DeepXDE已被广泛应用于全球多所知名高校和机构，飞桨对其进行了精度对齐和性能优化，提供丰富的网络模型、优化器选择，并支持分布式并行计算，提升了计算效率。此外，飞桨还积累了丰富的开发验证经验，为用户在科学计算领域的研究提供强有力支持。

AI技术在跨学科融合创新方面扮演着日益重要的角色，特别是在Al for Science领域，AI技术的发展为跨学科、跨领域的融合创新带来了巨大的机会。AI已成为一个关键的研究工具，改变了基础科学的研究范式。依托AI技术开发的科学计算工具，如DeepXDE、SciML等，正在解决传统科学计算过于复杂且难以理解的问题。未来将会有更多功能强大的科学计算工具出现，从而推动AI技术成为重要的科研辅助工具，在数学、物理、化学、生物、地理等基础科学以及材料、电子、医疗、制药等应用领域发挥独特价值[^1]

AI for Science跨领域应用

飞桨PaddlePaddle目前是国内市场综合份额第一的深度学习平台，且一直在为科学研究者提供优秀的AI技术支持。在AI for Science方面，飞桨已经发布了针对流体、结构、电磁等学科的工具组件——赛桨PaddleScience V1.0 Beta。同时，为了更好地支持AI for Science在科研领域的深入探索，飞桨也在同步拓展和支持一系列业内主流科学计算工具。本期我们将重点介绍飞桨全量支持的深度学习科学计算工具DeepXDE，从全量算例及模型支持、高性能的训推环境以及典型工程实践等方面进行说明。

科学计算工具-DeepXDE

DeepXDE是一款开源且高度模块化的科学计算工具，以深度学习为核心，提供多种数据、物理机理及数理融合的模型，如PINN、DeepONet、MFNN等，同时支持多种类型微分方程，如常微分方程、偏微分方程的定义及求解，可有效解决复杂科学计算问题。

基于所提供的深度学习求解模型，DeepXDE具备以下典型的功能特点：

高度模块化：DeepXDE提供多种支持调用、组合的模块，如计算域、边界条件、微分方程、神经网络、训练及预测等，方便用户组合构建物理系统；
多类微分方程：支持自定义常微分方程、偏微分方程、积分微分方程等来描述具体问题；
可扩展性：支持用户结合自身需求添加自定义的数值算法、模型或其他功能；
可视化：提供一系列丰富的可视化工具，可以帮助用户直观地理解计算结果。

在科学计算领域，DeepXDE的强大功能与高精度求解能力，使其成为国内外知名的科学计算工具之一。截止目前，DeepXDE的下载量已超过40万次，并被全球70多所知名大学、科研机构和企业采用，比如MIT、Stanford、美国西北太平洋国家实验室、通用汽车等。在实际应用中，DeepXDE正在帮助用户快速解决复杂的科学计算问题，为各领域科学研究的进展作出了重要贡献。
DeepXDE方法与Backends