【Hackathon 5th No.63】Physics-informed Convolutional-Recurrent Network for Solving Spatiotemporal PDEs

rfcs/Science/20230929_epnn.md

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+# PhyCRNet 设计文档
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+|              |                    |
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+| 提交作者      |      co63oc              |
+| 提交时间      |       2023-09-29   |
+| RFC 版本号    | v1.0               |
+| 依赖飞桨版本  | develop/release 2.5.0 版本        |
+| 文件名        | 20230929_epnn.md             |
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+## 1. 概述
+
+### 1.1 相关背景
+
+[No.58：A physics-informed deep neural network for surrogate modeling in classical elasto-plasticity](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_5th/%E3%80%90PaddlePaddle%20Hackathon%205th%E3%80%91%E5%BC%80%E6%BA%90%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no58a-physics-informed-deep-neural-network-for-surrogate-modeling-in-classical-elasto-plasticity)
+
+### 1.2 功能目标
+
+复现epnn模型，并根据代码中提供的数据训练、推理，并合入PaddleScience
+
+### 1.3 意义
+
+复现epnn模型，并根据代码中提供的数据训练、推理，并合入PaddleScience
+
+## 2. PaddleScience 现状
+
+PaddleScience 套件暂无相关模型案例。
+
+## 3. 目标调研
+
+参考代码 https://github.com/meghbali/ANNElastoplasticity
+论文链接 https://arxiv.org/abs/2204.12088
+
+## 4. 设计思路与实现方案
+
+参考已有代码实现复现epnn模型
+
+### 4.1 补充说明[可选]
+
+无
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+## 5. 测试和验收的考量
+
+复现达到原有代码精度
+
+## 6. 可行性分析和排期规划
+
+参考代码修改为 paddle 实现，使用PaddleScience API，测试精度对齐
+
+## 7. 影响面
+
+为 PaddleScience 增加 epnn模型案例

rfcs/Science/20230929_graphcast.md

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+# PhyCRNet 设计文档
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+|              |                    |
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+| 提交作者      |      co63oc              |
+| 提交时间      |       2023-09-29   |
+| RFC 版本号    | v1.0               |
+| 依赖飞桨版本  | develop/release 2.5.0 版本        |
+| 文件名        | 20230929_graphcast.md             |
+
+## 1. 概述
+
+### 1.1 相关背景
+
+[No.62：GraphCast: Learning skillful medium-range global weather forecasting](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_5th/%E3%80%90PaddlePaddle%20Hackathon%205th%E3%80%91%E5%BC%80%E6%BA%90%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no62graphcast-learning-skillful-medium-range-global-weather-forecasting)
+
+### 1.2 功能目标
+
+复现graphcast模型，能够使用参考代码中提供的预训练权重进行推理。
+
+### 1.3 意义
+
+复现graphcast模型，能够使用参考代码中提供的预训练权重进行推理。
+
+## 2. PaddleScience 现状
+
+PaddleScience 套件暂无相关模型案例。
+
+## 3. 目标调研
+
+参考代码 https://github.com/deepmind/graphcast
+论文链接 https://arxiv.org/abs/2212.12794
+
+## 4. 设计思路与实现方案
+
+参考已有代码实现复现graphcast模型
+
+### 4.1 补充说明[可选]
+
+无
+
+## 5. 测试和验收的考量
+
+复现达到原有代码精度
+
+## 6. 可行性分析和排期规划
+
+参考代码修改为 paddle 实现，使用PaddleScience API，测试精度对齐
+
+## 7. 影响面
+
+为 PaddleScience 增加 graphcast 模型案例

rfcs/Science/20230929_nowcastnet.md

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+# PhyCRNet 设计文档
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+|              |                    |
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+| 提交作者      |      co63oc              |
+| 提交时间      |       2023-09-29   |
+| RFC 版本号    | v1.0               |
+| 依赖飞桨版本  | develop/release 2.5.0 版本        |
+| 文件名        | 20230929_nowcastnet.md             |
+
+## 1. 概述
+
+### 1.1 相关背景
+
+[No.61：Skillful nowcasting of extreme precipitation with NowcastNet](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_5th/%E3%80%90PaddlePaddle%20Hackathon%205th%E3%80%91%E5%BC%80%E6%BA%90%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no61skillful-nowcasting-of-extreme-precipitation-with-nowcastnet)
+
+### 1.2 功能目标
+
+复现NowcastNet模型 mrms_case和mrms_large_case，并合入PaddleScience
+
+### 1.3 意义
+
+复现NowcastNet模型 mrms_case和mrms_large_case，并合入PaddleScience
+
+## 2. PaddleScience 现状
+
+PaddleScience 套件暂无相关模型案例。
+
+## 3. 目标调研
+
+参考代码 https://codeocean.com/capsule/3935105/tree/v1
+论文链接 https://www.nature.com/articles/s41586-023-06184-4#Abs1
+
+## 4. 设计思路与实现方案
+
+参考已有代码实现复现NowcastNet模型
+
+### 4.1 补充说明[可选]
+
+无
+
+## 5. 测试和验收的考量
+
+复现达到原有代码精度
+
+## 6. 可行性分析和排期规划
+
+参考代码修改为 paddle 实现，使用PaddleScience API，测试精度对齐
+
+## 7. 影响面
+
+为 PaddleScience 增加 NowcastNet 模型案例

rfcs/Science/20230929_phycrnet.md

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+# PhyCRNet 设计文档
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+|              |                    |
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+| 提交作者      |      co63oc              |
+| 提交时间      |       2023-09-29   |
+| RFC 版本号    | v1.0               |
+| 依赖飞桨版本  | develop/release 2.5.0 版本        |
+| 文件名        | 20230929_phycrnet.md             |
+
+## 1. 概述
+
+### 1.1 相关背景
+
+[No.63：PhyCRNet: Physics-informed Convolutional-Recurrent Network for Solving Spatiotemporal PDEs](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_5th/%E3%80%90PaddlePaddle%20Hackathon%205th%E3%80%91%E5%BC%80%E6%BA%90%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no63phycrnet-physics-informed-convolutional-recurrent-network-for-solving-spatiotemporal-pdes)
+
+### 1.2 功能目标
+
+复现 PhyCRNet 模型
+
+### 1.3 意义
+
+复现 PhyCRNet 模型，能够使用 PhyCRNet 模型进行推理。
+
+## 2. PaddleScience 现状
+
+PaddleScience 套件暂无 PhyCRNet 模型案例。
+
+## 3. 目标调研
+
+参考代码 https://github.com/isds-neu/PhyCRNet
+论文链接 https://arxiv.org/abs/2106.14103
+可以参考已有代码实现 PhyCRNet
+
+## 4. 设计思路与实现方案
+
+参考已有代码实现 PhyCRNet
+
+### 4.1 补充说明[可选]
+
+无
+
+## 5. 测试和验收的考量
+
+复现达到原有代码精度
+
+## 6. 可行性分析和排期规划
+
+参考代码修改为 paddle 实现，使用PaddleScience API，测试精度对齐
+
+## 7. 影响面
+
+为 PaddleScience 增加 PhyCRNet 案例

rfcs/Science/20230929_phygeonet.md

@@ -0,0 +1,53 @@
+# PhyCRNet 设计文档
+
+|              |                    |
+| ------------ | -----------------  |
+| 提交作者      |      co63oc              |
+| 提交时间      |       2023-09-29   |
+| RFC 版本号    | v1.0               |
+| 依赖飞桨版本  | develop/release 2.5.0 版本        |
+| 文件名        | 20230929_phygeonet.md             |
+
+## 1. 概述
+
+### 1.1 相关背景
+
+[No.60：PhyGeoNet: Physics-Informed Geometry-Adaptive Convolutional Neural Networks for Solving Parameterized Steady-State PDEs on Irregular Domain](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_5th/%E3%80%90PaddlePaddle%20Hackathon%205th%E3%80%91%E5%BC%80%E6%BA%90%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no60phygeonet-physics-informed-geometry-adaptive-convolutional-neural-networks-for-solving-parameterized-steady-state-pdes-on-irregular-domain)
+
+### 1.2 功能目标
+
+复现参考代码中的case0、case2案例
+
+### 1.3 意义
+
+复现参考代码中的case0、case2案例，并合入PaddleScience
+
+## 2. PaddleScience 现状
+
+PaddleScience 套件暂无相关模型案例。
+
+## 3. 目标调研
+
+参考代码 https://github.com/Jianxun-Wang/phygeonet
+论文链接 https://arxiv.org/abs/2004.13145
+可以参考已有代码实现 PhyGeoNet
+
+## 4. 设计思路与实现方案
+
+参考已有代码实现 PhyGeoNet
+
+### 4.1 补充说明[可选]
+
+无
+
+## 5. 测试和验收的考量
+
+复现达到原有代码精度
+
+## 6. 可行性分析和排期规划
+
+参考代码修改为 paddle 实现，使用PaddleScience API，测试精度对齐
+
+## 7. 影响面
+
+为 PaddleScience 增加 PhyGeoNet 案例

rfcs/Science/20230929_spline_pinn.md

@@ -0,0 +1,52 @@
+# PhyCRNet 设计文档
+
+|              |                    |
+| ------------ | -----------------  |
+| 提交作者      |      co63oc              |
+| 提交时间      |       2023-09-29   |
+| RFC 版本号    | v1.0               |
+| 依赖飞桨版本  | develop/release 2.5.0 版本        |
+| 文件名        | 20230929_spline_pinn.md             |
+
+## 1. 概述
+
+### 1.1 相关背景
+
+[No.59：Spline-PINN: Approaching PDEs without Data using Fast, Physics-Informed Hermite-Spline CNNs](https://github.com/PaddlePaddle/community/blob/master/hackathon/hackathon_5th/%E3%80%90PaddlePaddle%20Hackathon%205th%E3%80%91%E5%BC%80%E6%BA%90%E8%B4%A1%E7%8C%AE%E4%B8%AA%E4%BA%BA%E6%8C%91%E6%88%98%E8%B5%9B%E7%A7%91%E5%AD%A6%E8%AE%A1%E7%AE%97%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E5%90%88%E9%9B%86.md#no59spline-pinn-approaching-pdes-without-data-using-fast-physics-informed-hermite-spline-cnns)
+
+### 1.2 功能目标
+
+复现Spline-PINN模型，并根据代码中提供的数据训练、推理，并合入PaddleScience
+
+### 1.3 意义
+
+复现Spline-PINN模型，并根据代码中提供的数据训练、推理，并合入PaddleScience
+
+## 2. PaddleScience 现状
+
+PaddleScience 套件暂无相关模型案例。
+
+## 3. 目标调研
+
+参考代码 https://github.com/wandeln/Spline_PINN/tree/main
+论文链接 https://arxiv.org/abs/2109.07143
+
+## 4. 设计思路与实现方案
+
+参考已有代码实现复现Spline-PINN模型
+
+### 4.1 补充说明[可选]
+
+无
+
+## 5. 测试和验收的考量
+
+复现达到原有代码精度
+
+## 6. 可行性分析和排期规划
+
+参考代码修改为 paddle 实现，使用PaddleScience API，测试精度对齐
+
+## 7. 影响面
+
+为 PaddleScience 增加 Spline-PINN 模型案例