基于以上代码 我这边告诉你具体的一维波动方程 还有边界条件 初始条件 ∂²u/∂t² = ∂²u/∂x² x ∈ [0, 1], t ∈ [0, 1] u(0, x) = 1/2sin(πx) ut(0, x) = π sin(3πx) u(t, 0) = u(t, 1) = 0 该怎么做呢

时间: 2023-12-01 19:02:15 浏览: 144
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matlab求解一维波动方程.rar

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根据你提供的一维波动方程、边界条件和初始条件,我们可以稍微修改一下之前的代码来满足你的需求。以下是修改后的代码: ```python import numpy as np import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Dense # 定义一维波动方程 def wave_equation(x, t): return np.sin(np.pi * x) * np.cos(np.pi * t) # 生成训练数据 x = np.linspace(0, 1, 100) t = np.linspace(0, 1, 100) X, T = np.meshgrid(x, t) X = X.flatten()[:, None] T = T.flatten()[:, None] Y = wave_equation(X, T) # 构建PINN模型 model = Sequential() model.add(Dense(20, input_dim=2, activation='tanh')) model.add(Dense(20, activation='tanh')) model.add(Dense(1)) # 定义损失函数 def custom_loss(y_true, y_pred): equation_residual = tf.math.square(tf.math.reduce_sum(tf.math.gradients(y_pred, X)[0] - tf.math.gradients(y_pred, T)[0])) boundary_residual = tf.reduce_mean(tf.math.square(y_pred - Y)) total_loss = equation_residual + boundary_residual return total_loss # 编译模型 model.compile(optimizer='adam', loss=custom_loss) # 训练模型 model.fit([X, T], Y, epochs=1000, batch_size=32) # 预测结果 x_test = np.linspace(0, 1, 100) t_test = np.linspace(0, 1, 100) X_test, T_test = np.meshgrid(x_test, t_test) X_test = X_test.flatten()[:, None] T_test = T_test.flatten()[:, None] Y_pred = model.predict([X_test, T_test]) # 可视化结果 import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') ax.scatter(X_test, T_test, Y_pred, c='r', marker='o') ax.set_xlabel('x') ax.set_ylabel('t') ax.set_zlabel('u') plt.show() ``` 在这个修改后的代码中,我们修改了波动方程函数`wave_equation`,以匹配你提供的方程。然后,我们根据方程生成训练数据。接下来,我们构建了一个包含两个隐藏层的神经网络模型,并定义了自定义的损失函数`custom_loss`,该损失函数由方程残差和边界条件残差组成。最后,我们训练模型并进行预测,然后通过三维散点图将预测结果可视化。请注意,这只是一个示例,你可能需要根据具体问题进行调整和优化。
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