论文研究 arXiv cs.LG Fri, 24 Jul 2026 正文 ok 155 words

HypNO:面向双曲守恒律、采用物理信息消息传递的图神经算子

英文标题:HypNO: A Graph-Based Neural Operator with Physics-Informed Message Passing for Hyperbolic Conservation Laws

研究团队提出 HypNO,一种用于标量双曲守恒律的图神经算子,可直接在有限体积单元构成的时空图上运行。该模型通过按邻接关系分解、融入物理信息的消息传递机制,在激波附近遵循迎风格式与熵可容许性约束。论文以 Lighthill-Whitham-Richards(LWR)和 Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型为基准,结果显示 HypNO 能在多种初始条件下准确预测解的快照,并捕捉激波和不连续性。这项工作表明,面向守恒律问题的算子学习可通过图结构与物理归纳偏置,提升对全局输运和激波形成等复杂动力学的建模能力。
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中文

[提交于 2026 年 7 月 10 日]

标题:HypNO:面向双曲守恒律、采用物理信息消息传递的图神经算子

查看 Dimitrije \v{Z}drale 及其他 5 位作者撰写的论文《HypNO:面向双曲守恒律、采用物理信息消息传递的图神经算子》的 PDF 版本。

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摘要:我们提出 HypNO,这是一种面向标量双曲守恒律的图神经算子。HypNO 直接在由有限体积单元构成的时空图上运行,并采用按邻接关系分解、融入物理信息的消息传递机制,以遵循激波附近的迎风格式和熵可容许性。我们在 Lighthill-Whitham-Richards(LWR)和 Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型上对该架构进行了基准测试;由于这些模型同时具有全局输运和激波形成特征,它们是对算子学习方法的压力测试。HypNO 能够在一系列初始条件下准确预测解的快照,同时捕捉解中的激波与不连续性。

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来自:Hossein Nick Zinat Matin [

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2026 年 7 月 10 日,星期五,21:20:17 UTC(21,504 KB)

English / 原文

[Submitted on 10 Jul 2026]

Title:HypNO: A Graph-Based Neural Operator with Physics-Informed Message Passing for Hyperbolic Conservation Laws

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Abstract:We introduce HypNO, a graph-based neural operator for scalar hyperbolic conservation laws. HypNO operates directly on a space-time graph of finite-volume cells and uses adjacency-factored, physics-informed message passing to respect upwinding and entropy admissibility near shocks. We benchmark the architecture on the Lighthill-Whitham-Richards (LWR) and Aw-Rascle-Zhang (ARZ) traffic-flow models, a stress test for operator-learning methods because of their simultaneous global transport and shock formation. HypNO predicts solution snapshots accurately across a range of initial conditions while capturing the shocks and discontinuities of the solution.

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Fri, 10 Jul 2026 21:20:17 UTC (21,504 KB)