本文提出函数空间Transformer(FST),一种通过空间自适应连续隐表示从函数中学习的框架。针对物理场、几何形状和视觉信号等连续域函数通常以离散采样观测、而固定均匀网格表示难以兼顾局部变化与计算效率的问题,FST将特征存储于由输入观测预测位置的锚点上,并通过函数空间交互递归细化锚点特征,使表示的空间组织随每个输入自适应调整,而非继承观测网格结构,同时支持空间分辨输出和有限维输出。在PDEBench的Burgers和Darcy流PDE求解任务上,FST显著优于隐表示缺乏显式空间组织的Perceiver IO基线,并与傅里叶神经算子高度竞争;在ImageNet-1K上,FST以更少参数取得高于Vision Transformer基线的分类准确率。消融实验进一步验证了函数空间更新与递归细化的有效性。该工作表明自适应连续表示在科学预测与视觉识别中均具潜力。
| Function-Space Transformer (FST) | 一种通过空间自适应的连续潜在表示从函数中学习的Transformer框架,将特征存储在预测的锚点处并递归细化。 |
| Neural Operator | 一类学习函数到函数映射的神经网络,用于处理连续域上的数据,如偏微分方程的解算子。 |
| Latent-Attention Architecture | 一种利用潜在表示和注意力机制处理采样观测的架构,如Perceiver IO,能灵活处理不同模态的输入。 |
| PDEBench | 一个用于偏微分方程求解的基准测试集,包含Burgers方程和Darcy流等典型问题。 |
| Fourier Neural Operator (FNO) | 一种神经算子,通过在傅里叶空间中进行卷积来学习函数映射,常用于求解偏微分方程。 |
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