Mar, 2021

硬神经常微分方程

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TL;DR本研究旨在解决学习具有刚性系统的神经普通微分方程（ODE）的挑战，它通常来自化学和生物系统中的化学动力学建模。本文提出了使用深度网络、适当缩放网络输出以及稳定梯度计算等关键技术的方法，成功地演示了解决 Robertson 问题和空气污染问题中的硬化系统。通过使用学习刚性神经 ODE 的工具，可以在能源转换、环境工程以及生命科学等具有广泛时间尺度变化的应用中使用神经 ODE。
neural ordinary differential equationsstiff systemschemical kinetic modelingdeep networksenvironmental engineering
发现论文，激发创造
  • 神经常微分方程中的不确定性和结构

    本研究使用贝叶斯深度学习技术将轻量级机器学习方法应用于神经常微分方程以获得结构化和有意义的不确定性量化，研究了机械知识和不确定性量化在两种神经常微分方程框架下的相互作用 - 辛神经常微分方程和神经常微分方程物理模型的补充，证明了方法在低维 ODE 问题和高维偏微分方程上的有效性。

    May, 2023

  • 基于神经常微分方程的循环神经网络模型

    该研究论文介绍了一种使用 ODE 的时间序列数据分析方法，提出基于 ODE 的 RNN 模型，可在较短的训练时间内学习具有不规则采样率的连续时间序列，并且计算效率更高、精度更高、设计更简单。

    May, 2020

  • 神经常微分方程的鲁棒性

    通过实验和理论探讨，研究了神经常微分方程（ODEs）模型的鲁棒性。发现相比传统的卷积神经网络（CNNs），ODE 网络更加稳健，并提出一种新的时间不变稳态神经 ODE 方法（TisODE）来进一步提高鲁棒性。

    Oct, 2019

  • 一种基于物理约束的神经 ODE 方法用于鲁棒学习刚性化学动力学

    本研究扩展了神经 ODE 框架，通过在训练期间直接将质量守恒约束纳入损失函数，实现了对刚性化学动力学的建模，在与 CFD 求解器的下游集成中确保了总质量和元素质量的守恒，提高了物理一致性、稳定性和计算效率。

    Nov, 2023

  • 记忆神经微分方程及正交多项式投影

    本研究提出了 PolyODE，一种基于正交多项式投影的神经常微分方程模型，用于学习动态系统，以实现长期记忆和整体表示，优于先前的模型在数据重建和下游预测任务中的性能。

    Mar, 2023

  • 神经常微分方程用于环境水动力学数据驱动的降阶建模

    本研究探讨使用神经常微分方程作为一种传播基于简化模型的潜在空间动力学的方法，并与两种传统的非侵入性方法进行比较，发现神经常微分方程提供了一个稳定和准确的演化潜在空间动力学的框架，但为了促进其广泛应用于大型系统，需要加速其训练时间。

    Apr, 2021

  • 分解神经常微分方程

    本文通过进一步开发连续深度神经微分方程模型，以期澄清几种设计选择对其底层动态的影响，进而解密其内部运作方式。

    Feb, 2020

  • 用神经微分方程学习神经网络连续学习规则的编程

    本研究将学习规则和神经 ODE 相结合，构建了连续时间序列处理网络，学习如何在其他网络的快速变化的突触连接中操作短期记忆，这产生了快速权重程序员和线性变压器的连续时间对应物。该模型在各种时间序列分类任务中优于现有的神经控制微分方程模型，同时也解决了它们的根本可扩展性限制。

    Jun, 2022

  • 分析非规则时间序列数据的稳定神经随机微分方程

    在处理真实世界的不规则时间序列数据中，由于不连续的采样间隔和缺失值，神经随机微分方程（Neural SDEs）的良好性能依赖于漂移和扩散函数的巧妙选择，本研究通过提出三个稳定的 Neural SDE 类别： Langevin 型 SDE、线性噪声 SDE 和几何 SDE，并通过广泛的实验验证了这些方法在分布转移和不同缺失率下的鲁棒性，展示了该方法在处理真实世界不规则时间序列数据中的有效性。

    Feb, 2024

  • 对称正则化的神经常微分方程

    通过将连续 LIE 对称性引入神经 ODE 模型，将其与损失函数相结合，本文研究了在连续时间框架中捕捉系统动力学的神经 ODE 模型对称正则化。这种结构属性的引入能显著提高模型的鲁棒性和稳定性。

    Nov, 2023