【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，深圳校區(qū)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“計(jì)算機(jī)學(xué)院”)張永兵教授與清華大學(xué)自動(dòng)化系季向陽(yáng)教授合作，在AI+擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《面向分布外異常擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的可靠深度學(xué)習(xí)》(Reliable deep learning in anomalous diffusion against out-of-distribution dynamics)為題，在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·計(jì)算科學(xué)》(Nature Computational Science)上發(fā)表。
 

　　隨著深度學(xué)習(xí)方法被應(yīng)用于異常擴(kuò)散的識(shí)別與表征，出現(xiàn)了一個(gè)基本挑戰(zhàn)：如果觀測(cè)軌跡缺乏訓(xùn)練擴(kuò)散模型的特征，深度學(xué)習(xí)方法將導(dǎo)致不正確的觀測(cè)現(xiàn)象識(shí)別。這種潛在的錯(cuò)誤識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)使深度學(xué)習(xí)方法難以被部署于真正的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究，同時(shí)也浮現(xiàn)出一個(gè)新問(wèn)題：深度學(xué)習(xí)的“錯(cuò)誤”是否能被研究者用于探索不同擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)間的潛在關(guān)聯(lián)？
 

　　研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)現(xiàn)實(shí)世界場(chǎng)景中的復(fù)雜與未知擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)行為，首次提出可靠識(shí)別異常擴(kuò)散的深度學(xué)習(xí)框架，借助人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究(AI for Science)改變現(xiàn)有擴(kuò)散評(píng)估模式，同時(shí)深入討論了深度學(xué)習(xí)從經(jīng)驗(yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)和分析未知擴(kuò)散模式的機(jī)會(huì)，為AI助力人類進(jìn)一步深入理解異常擴(kuò)散與復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為邁出開創(chuàng)性一步。
 

　　鑒于本研究的新穎性和重要性，《自然·計(jì)算科學(xué)》期刊邀請(qǐng)美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系阿德里安·帕切科·波佐(Adrian Pacheco-Pozo)博士和迭戈·克拉普夫(Diego Krapf)教授對(duì)張永兵教授團(tuán)隊(duì)成果進(jìn)行深入解讀與評(píng)述，認(rèn)為該成果加強(qiáng)了人們對(duì)異常擴(kuò)散的理解，同時(shí)為使用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行分布外檢測(cè)促進(jìn)新理論發(fā)展注入了新動(dòng)力。
 

　　哈工大深圳校區(qū)為論文第一完成單位。深圳校區(qū)計(jì)算機(jī)學(xué)院張永兵教授和清華大學(xué)季向陽(yáng)教授為論文通訊作者，計(jì)算機(jī)學(xué)院博士研究生馮笑晨、沙浩和張永兵教授為論文共同第一作者。該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委和深圳市科學(xué)與技術(shù)項(xiàng)目支持。哈工大全媒體(闞思邈 向碧霞 馮笑晨 文/圖)
 

相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·計(jì)算科學(xué)》上
 

異常擴(kuò)散識(shí)別中深度學(xué)習(xí)分布外檢測(cè)問(wèn)題與解決方法
 

異常擴(kuò)散識(shí)別中深度學(xué)習(xí)分布外檢測(cè)的相關(guān)評(píng)估結(jié)果