[发明专利]用于物理系统的状态预测的方法、设备、介质和产品

权利要求书

1.一种用于状态预测的方法，包括：

获得神经网络，所述神经网络已被训练为能够确定物理系统随时间的状态变化，所述神经网络的训练数据指示多个物理系统在多个时间的状态；

获得目标物理系统在第一时间的状态对应的状态数据，所述状态数据指示所述目标物理系统包括的多个物理单元、所述多个物理单元的材料属性和所述多个物理单元之间的相互作用关系；

至少基于所述目标物理系统中的多个物理单元各自的材料属性的目标值，确定所述多个物理单元各自的单元特征表示；以及

通过至少将所述单元特征表示输入到所述神经网络，基于所述状态数据来确定所述目标物理系统在第二时间的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个物理单元各自的单元特征表示包括：对于所述多个物理单元中的给定物理单元，

确定所述多个物理系统中与所述物理单元具有相同材料属性的物理单元具有的多个值；以及

如果所述给定物理单元的所述材料属性的目标值在所述多个值中的第一值与第二值之间，至少基于所述材料属性的所述第一值对应的第一特征表示以及所述第二值对应的第二特征表示，确定所述给定物理单元的单元特征表示。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述给定物理单元的单元特征表示包括：

基于所述目标值分别与所述第一值和所述第二值之间的差异，确定基于针对所述第一值的第一插值权重和针对所述第二值的第二插值权重；以及

利用所述第一插值权重和所述第二插值权重来执行所述第一特征表示和所述第二特征表示的所述插值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个物理单元各自的单元特征表示还包括：

还基于以下至少一项来确定所述多个物理单元各自的单元特征表示：所述多个物理单元各自在所述第一时间的速度，以及在所述第一时间分别被施加到所述多个物理单元的外力。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定所述多个物理单元之间的所述相互作用关系各自的关系特征表示，每个关系特征表示至少基于具有相互作用关系的一对物理单元在所述第一时间的相对位置来确定。

6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述目标物理系统在第二时间的状态包括：

由所述神经网络确定从所述多个物理单元中的第一物理单元到第二物理单元的第一消息特征表示，所述第一消息特征表示表征所述第一物理单元对所述第二物理单元的影响；

将所述第一消息特征表示的负值确定为从所述第二物理单元到所述第一物理单元的第二消息特征表示，所述第二消息特征表示表征所述第二物理单元对所述第一物理单元的影响；以及

由所述神经网络至少基于所述第一消息特征表示和所述第二消息特征表示来确定所述目标物理系统在第二时间的状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述目标物理系统在第二时间的状态包括：

确定所述目标物理系统中的所述多个物理单元各自在所述第二时间所处的位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个物理单元包括处于所述物理系统的边界的至少一个边界物理单元，其中在确定所述多个物理单元在所述第二时间所处的位置时，所述至少一个边界物理单元的位置保持不变。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态数据包括图数据，所述图数据包括多个节点和所述多个节点之间的多条有向边，所述多个节点分别表征所述目标物理系统中的所述多个物理单元，并且所述多条边分别表征所述多个物理单元之间的所述相互作用关系。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述神经网络针对基于粒子的离散化物理系统进行训练，所述图数据包括基于动态最近邻图的数据，并且

其中所述神经网络针对基于网格的离散化物理系统进行训练，所述图数据包括基于静态多尺度栅格图的数据。