北京雁栖湖应用数学研究院 北京雁栖湖应用数学研究院

  • 关于我们
    • 院长致辞
    • 理事会
    • 协作机构
    • 参观来访
  • 人员
    • 管理层
    • 科研人员
    • 博士后
    • 来访学者
    • 行政团队
  • 学术研究
    • 研究团队
    • 公开课
    • 讨论班
  • 招生招聘
    • 教研人员
    • 博士后
    • 学生
  • 会议
    • 学术会议
    • 工作坊
    • 论坛
  • 学院生活
    • 住宿
    • 交通
    • 配套设施
    • 周边旅游
  • 新闻
    • 新闻动态
    • 通知公告
    • 资料下载
关于我们
院长致辞
理事会
协作机构
参观来访
人员
管理层
科研人员
博士后
来访学者
行政团队
学术研究
研究团队
公开课
讨论班
招生招聘
教研人员
博士后
学生
会议
学术会议
工作坊
论坛
学院生活
住宿
交通
配套设施
周边旅游
新闻
新闻动态
通知公告
资料下载
清华大学 "求真书院"
清华大学丘成桐数学科学中心
清华三亚国际数学论坛
上海数学与交叉学科研究院
BIMSA > 非线性动力学稀疏辨识理论及应用 \(ICBS\)
非线性动力学稀疏辨识理论及应用
非线性稀疏回归方法(SINDy)是由Steven L. Brunton组提出的识别微分方程形式的机器学习方法。SINDy方法在各个领域有着广泛的应用,例如航空航天领域实时预测气动弹性模型、生物化学领域对基因控制网络的推断。同时也有一些研究人员对稀疏回归算法的收敛性给出理论推导。本课程将主要介绍SINDy的理论及应用。除此之外,还会介绍经典的机器学习方法,如线性回归、非线性回归、模型选择、特征提取、k-means 聚类、支持向量机、多层神经网络与激活函数等等。
讲师
杨武岳
日期
2023年03月14日 至 06月06日
位置
Weekday Time Venue Online ID Password
周二,周四 13:30 - 15:05 A3-3-103 ZOOM 04 482 240 1589 BIMSA
修课要求
微积分,数理统计
课程大纲
Lecture 1:
- An overview of forward and inverse problems in machine learning.
-The basic network architecture of residual networkNeural network Ordinary Differential Equations (Neural ODEs)
- Linear regression and Nonlinear regression
Lecture 2:
- Sparse identification of nonlinear dynamical systems (SINDy) and its extensions
- PySINDy: A Python package.
- Model selection: cross validation and information criteria
Lecture 3:
- PDE-FIND:Data-driven discovery of partial differential equations
- Feature selection and data mining
Lecture 4:
- PINN-SR: Physics-informed learning of governing equations from scarce data
- Physics-informed Spline Learning for Nonlinear Dynamics Discovery
- Supervised versus unsupervised learning
Lecture 5:
- DeepXDE: Interpretation and implementation
- Ensemble-SINDy: Robust sparse model discovery in the low-data, high noise limit, with active learning and control
- k-means clustering
Lecture 6:
- Automatic differentiation to simultaneously identify nonlinear dynamics and extract noise probability distributions from data
- Model selection for dynamical systems via sparse regression and information criteria
- Support vector machines (SVM)
Lecture 7:
- Autonomous inference of complex network dynamics from incomplete and noisy data
- Nonlinear stochastic modelling with Langevin regression
Classification trees and random forest
Lecture 8:
- Detecting the maximum likelihood transition path from data of stochastic dynamical systems
- Multi-layer networks and activation functions
Lecture 9:
- Stiff-PINN: Physics-Informed Neural Network for Stiff Chemical Kinetics
- Principal component analysis (PCA)
Lecture 10:
- PyNumDiff: A Python package for numerical differentiation of noisy time-series data
- Discovery of Nonlinear Multiscale Systems: Sampling Strategies and Embeddings
Lecture 11:
- Integrating machine learning and multiscale modeling—perspectives, challenges, and opportunities in the biological, biomedical, and behavioral sciences
- Interpretable machine learning for high-dimensional trajectories of aging health
参考资料
Brunton S.L., Kutz J.N., Data-driven science and engineering: Machine learning, dynamical systems, and control. Cambridge University Press, 2022.
听众
Undergraduate , Graduate
视频公开
不公开
笔记公开
不公开
语言
中文
北京雁栖湖应用数学研究院
CONTACT

No. 544, Hefangkou Village Huaibei Town, Huairou District Beijing 101408

北京市怀柔区 河防口村544号
北京雁栖湖应用数学研究院 101408

Tel. 010-60661855
Email. administration@bimsa.cn

版权所有 © 北京雁栖湖应用数学研究院

京ICP备2022029550号-1

京公网安备11011602001060 京公网安备11011602001060