土木工学分野における物理法則に基づく機械学習の適用

抄録

本稿は土木学会構造工学委員会 AI・データサイエンス実践研究小委員会に設置された物理モデル+AI WG の活動報告である．本 WG では，AI 技術と物理との統合を目指して，近年特に強い注目を受けている Physics-Informed Neural Networks (PINNs) と呼ばれる手法を中心に検討を実施した．具体的には，PINNs に関する文献調査，PINNs の学習収束性に関する検討，海洋津波伝播解析への PINNs 適用，PINNs による波動伝播問題の逆解析，力学問題に対するサロゲートモデルとしてのニューラルネットワークの適用などを行った．本稿では，それら一連の検討結果の概要を取りまとめている．