基于NAS优化PINN高效求解中子物理方程研究

来源：核动力工程杂志2025年第2期北京时间：

作者：俞蔡阳, 江勇, 陈奇隆, 刘东, 吕建成

单位：1.四川大学计算机学院，成都，610065；2.中国核动力研究设计院中核核能软件与数字化反应堆工程技术研究中心，成都，610213；

摘要：为快速且精确地求解堆芯中子扩散和输运这两类方程，可利用物理信息神经网络（PINN）提升偏微分方程求解的速度和效率。然而，由于PINN的预定义结构不够灵活，在一定程度上限制了其在实际应用中的广度和深度。本研究提出了一种寻找最佳PINN结构的创新方法（NAS-PINN），利用神经网络架构搜索（NAS）策略，动态地选择最适合于求解核反应堆中子扩散和输运方程的PINN结构。将搜索得到的PINN模型应用于方程求解中，进行真实值与预测值的实验验证比较。结果表明，NAS-PINN方法在求解不同几何的反应堆方程中具有更高的精度，为复杂的中子方程提供了更加准确、高效的求解方案。

关键词：中子扩散方程, 中子输运方程, 物理信息神经网络（PINN）, 神经网络架构搜索（NAS）

基金资助：四川大学与中国核动力研究设计院联合创新基金（SCU&DRSI-LHCX-12）