要说最好出论文的方向,PINN一定榜上有名,但是想往这方发文章,完全无从下手?那你一定不要错过这184个拿来即用的创新点和源码!
这些创新思路,是笔者读完了近几年Nature、Science、ICLR、NeurIPS、ICML、中科院一区等顶会顶刊上1000+篇文章总结而来。主要涉及3大方向:基础理论的创新(像是自适应PINN、采样与离散化);训练范式的革新(比如分阶段训练、动态损失加权……);与其他技术融合,构建更通用、更智能的范式(比如+贝叶斯、强化学习、Transformer、大模型、GNN等前沿技术)。
所有创新点的文章和源码,都已经按照分类打包好了,需要的伙伴可以自取。此外,若有伙伴,担心基础差,也可以先从给大家准备的这66篇入门必读文章和有中文注释的代码库入手。

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PINN+强化学习
Make Your AUV Adaptive: An Environment-Aware Reinforcement Learning Framework For Underwater Tasks
内容:针对传统强化学习(RL)难以让自主水下航行器(AUV)适配复杂多变海洋流场的问题,提出一种环境感知强化学习框架。该框架借助基于物理信息神经网络(PINN)的环境感知模块捕捉水下流场数据并融入状态空间,实现实时环境适配;同时增设大语言模型(LLM)迭代优化模块,结合环境条件与训练结果联合优化 AUV 控制策略和本体结构。研究搭建多 AUV 数据收集、目标追踪两类水下任务仿真场景,对比传统强化学习方法,所提框架在累计奖励、数据传输速率、能耗控制、轨迹追踪成功率等指标上均表现更优,还通过三代 AUV 外形迭代(胶囊形、锥形、水滴形)进一步降低水阻、提升整体鲁棒性与环境适应能力。

PINN+GNN
PHYMPGN: PHYSICS-ENCODED MESSAGE PASSING GRAPH NETWORK FOR SPATIOTEMPORAL PDE SYS TEMS iclr25
内容:针对现有数据驱动神经网络模型依赖海量训练数据、外推与泛化能力弱、在不规则网格、复杂边界条件等场景下物理预测精度和可靠性不足的痛点,提出了一种融合物理先验的消息传递图网络(PhyMPGN)。该模型将物理规则嵌入图网络架构,依托消息传递机制适配各类空间离散形式与复杂几何结构,有效降低对大规模标注数据的依赖;大量实验表明,相较于传统数值方法和主流深度学习模型,PhyMPGN 在时空动力学预测任务中兼具更快的推理速度、更强的物理一致性、优异的外推性能与鲁棒性,能够稳定应对不规则网格、复杂边界等现实复杂工况,为基于神经网络求解时空偏微分方程提供了高效且贴合物理规律的新方案。

自适应PINN
Adaptive Interface-PINNs (AdaI-PINNs): An Efficient Physics-informed Neural Networks Framework for Interface Problems
内容:这篇论文提出了自适应界面物理信息神经网络(AdaI-PINNs),用于高效求解带有间断系数与界面跳变的界面问题,该方法是对前代 I-PINNs 的改进:它摒弃了 I-PINNs 需要人为为不同子域预设激活函数的做法,仅让各子域神经网络的激活函数斜率作为可训练参数,与网络权重、偏置同步优化,实现了流程全自动化;研究通过一维、二维、三维椭圆界面基准问题开展大量对比实验,结果表明 AdaI-PINNs 在保持甚至提升求解精度的同时,计算成本相比 I-PINNs 降低 2 至 6 倍,收敛速度也显著更快,同时论文还测试了多种主流激活函数在该框架下的表现,验证了方法在多界面、复杂三维场景中的有效性与通用性,为求解各类工程界面偏微分方程问题提供了更高效、易用的 PINN 方案。

优化与训练策略
RoPINN: Region Optimized Physics-Informed Neural Networks
内容:论文提出区域优化物理信息神经网络(RoPINN),针对传统 PINN 仅在离散散点上优化、与偏微分方程连续求解域不匹配,易产生泛化误差且难以适配高阶约束的问题,创新性地提出区域优化训练新范式,将 PINN 的优化范围从孤立采样点拓展至对应连续邻域;该方法依托蒙特卡洛采样实现落地,并设计信赖域校准策略动态调整采样区域,平衡梯度估计误差与泛化能力,全程无需额外反向传播与梯度计算。

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