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基于物理的、适用于带分场完美匹配层的时间域麦克斯韦方程组的神经网络 | Remcom

作者:凯特琳·布里克利| 2026年8月20日 下午3:19:20

物理驱动神经网络(PINNs)将麦克斯韦方程组、初始条件、边界条件和测量数据直接纳入学习过程,将偏微分方程的求解转化为一个受约束的优化问题。因此,作为传统时域求解器的替代方案,PINNs在计算电磁学领域正受到越来越多的关注。 本文提出了一种适用于时域麦克斯韦方程组的 PINN 建模方法,其中融入了分场完美匹配层(PML)技术。分场 PML 建模方法的一个关键优势在于,物理区域和 PML 区域均可应用相同的控制方程,从而简化了 PINN 的建模和损失函数的构建。 通过包含PML的一维和二维高斯脉冲问题对所提出的方法进行了验证。PINN解与解析解及有限差分时域法(FDTD)参考解吻合良好,这证明了将PINN与分裂场PML相结合用于开域时域电磁仿真的可行性。