Learning to Simulate Complex Physics with Graph Networks

Auteurs : Alvaro Sanchez-Gonzalez, Jonathan Godwin, Tobias Pfaff, Rex Ying, Jure Leskovec, Peter W. Battaglia

Accepted at ICML 2020

Résumé : Here we present a machine learning framework and model implementation that can learn to simulate a wide variety of challenging physical domains, involving fluids, rigid solids, and deformable materials interacting with one another. Our framework---which we term "Graph Network-based Simulators" (GNS)---represents the state of a physical system with particles, expressed as nodes in a graph, and computes dynamics via learned message-passing. Our results show that our model can generalize from single-timestep predictions with thousands of particles during training, to different initial conditions, thousands of timesteps, and at least an order of magnitude more particles at test time. Our model was robust to hyperparameter choices across various evaluation metrics: the main determinants of long-term performance were the number of message-passing steps, and mitigating the accumulation of error by corrupting the training data with noise. Our GNS framework advances the state-of-the-art in learned physical simulation, and holds promise for solving a wide range of complex forward and inverse problems.

Soumis à arXiv le 21 Fév. 2020

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.