인프런 커뮤니티 질문&답변
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비선형성에 대한 고려
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안녕하세요.
좋은 질문 감사합니다.
실측 데이터를 추가로 사용하여 학습한다면 미분방정식에서 고려되지 못한 것들이 작용하고 학습에 있어 가이드 역할을 합니다. 따라서 가장 큰 기대효과는 학습 속도를 개선하고 실제 비선형 현상을 학습하는 것입니다.
하지만 실제 데이터와 미분방정식 간의 차이가 크면 오히려 학습이 잘 안 될 수도 있습니다. 예를 들어 시스템 설계시 간소화 혹은 선형화를 한 경우, 혹은 노이즈가 많은 경우 등 있습니다.
따라서 미분방정식에서 다루지 않은 비선형성을 학습하겠지만 실제 시스템과 방정식에 따라 조심스럽게 해석해야 합니다. 그래도 데이터가 충분히 있다면 데이터 관련 손실함수 비중을 높여 학습하는 방법은 좋은 방법입니다:)
감사합니다.
딥러닝호형 드림
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안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. JH님.
질문해 주신 물리 정보 신경망(PINN)과 비선형성에 대한 고려에 대해 말씀드리겠습니다. PINNs은 기본적으로 물리적 법칙과 데이터를 동시에 이용하여 모델을 학습시킬 수 있는 장점이 있습니다. 특히, 손실 함수에 실제 계측 데이터를 포함하고 그에 가중치를 부여함으로써, 미분방정식에서 직접적으로 설명하지 못하는 비선형성이나 복잡한 시스템의 동작을 반영할 수 있습니다.
비선형성 처리 방법
손실 함수 구성: PINN에서 손실 함수는 물리적 관계(예: 미분방정식)와, 관측 데이터를 기반으로 구성할 수 있습니다. 실측 데이터와의 차이를 줄이기 위해 데이터 기반 손실 항에 가중치를 조정하여 각 요소의 중요성을 반영하도록 할 수 있습니다.
가중치 튜닝: 핀의 손실 함수에서의 다양한 손실 항목에 대한 가중치를 조정하여, 물리 법칙과 데이터의 조화를 이루도록 학습을 진행합니다. 이는 비선형성을 더욱 현실적으로 반영하는 데 도움이 됩니다.
복합적인 모델링: 물리 정보 신경망 외에도 비선형성을 반영하기 위한 보조 모델 또는 추가적인 산출치를 활용할 수 있습니다. 복합적인 손실 함수를 가지고 있다면, 모델은 보다 실제적인 시뮬레이션을 가능하게 할 수 있습니다.
유사 사례 및 추천 링크
다음은 연관된 주제에 대한 기존의 질문과 답변입니다:
안녕하세요? PINNs 입문공학자 입니다.
이 링크에서는 유체역학 문제에 대한 PINNs의 적용 가능성과 관련된 내용이 다루어지고 있습니다.초기값 관련 질문있습니다.
물리 정보 신경망의 초기값 설정과 관련된 고찰이 포함되어 있으니 참고하시기 바랍니다.
비선형성을 효과적으로 처리하려면 위 멘션된 기법들을 종합적으로 사용하는 것이 중요합니다. JH님의 고민을 해결하는 데 도움이 되셨길 바라며, 추가적인 궁금증이 있다면 언제든지 질문해 주세요!
저는 질문자님의 이해를 돕고자 지식공유자님의 기존 답변을 참고하여 유사한 답변 링크를 추천해드리고 있습니다.
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