基于ResNet-PINN求解中子方程算法研究

来源：核动力工程杂志2025年第2期北京时间：

作者：牛艺晓, 李佳芳, 杨春, 刘洋, 赖秋宇, 符美蕊, 蒋毅

单位：1.四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室，成都，610068；2.成都国营锦江机器厂，成都，610043；3.四川大学计算机学院，成都，610065；

摘要：物理信息神经网络（PINN）作为一种结合物理知识的深度学习方法，其在求解问题的精度方面存在一定的局限性。为进一步提升PINN模型的求解精度，提出了一种基于残差网络（ResNet）结构改进的PINN模型（ResNet-PINN），详细阐述了ResNet-PINN基本原理和数值计算流程，并将其应用于核领域的中子扩散和输运方程的求解。实验验证表明，ResNet-PINN将堆芯中子扩散方程的求解精度提高了2~10倍，输运方程的求解精度提高了3~6倍，有效解决了PINN模型面临的求解精度局限性问题。

关键词：物理信息神经网络（PINN）, 残差网络（ResNet）, 中子扩散方程, 中子输运方程