PaddlePaddle/PaddleScience

PaddleScience is SDK and library for developing AI-driven scientific computing applications based on PaddlePaddle.

What it solves

PaddleScience 是一套設計用於解決物理、化學與氣象領域複雜問題的科學計算套件。它透過結合深度學習與傳統科學原理，克服求解微分方程與模擬物理系統的挑戰，使模型相較於僅使用傳統數值方法更具效率與彈性。

How it works

此套件建構於 PaddlePaddle 框架之上，利用深度神經網路與自動（高階）微分來計算解。它支援三種主要的求解方法：

  1. Physics-Driven：使用物理定律與機制引導學習過程（例如 PINNs）。
  2. Data-Driven：依賴現有資料集的監督學習來預測結果。
  3. Hybrid (Physics-Data Fusion)：結合物理機制與資料，以提升準確度與魯棒性。

此外，它整合了 sympy 套件以進行符號方程式表示，並支援各種邊界條件（Dirichlet、Neumann、Robin）以及透過 STL 檔案進行的複雜幾何取樣。

Who it’s for

此套件適用於科學計算、計算物理、流體力學、材料科學與氣象領域的研究人員與工程師，讓他們能利用 AI 加速模擬或解決逆問題。

Highlights

  • Broad Application Range：涵蓋 20 多個案例，涉及流體、結構與天氣預報。
  • Flexible Solving Modes：支援純物理驅動、純資料驅動與混合式方法。
  • Advanced Geometry Support：處理簡單與複雜的 STL 幾何，支援布林運算。
  • Research Efficiency Tools：具備實驗原始碼追蹤與一鍵平行實驗啟動功能。
  • Symbolic Integration：使用 sympy 進行方程式表示與系統求解。