CAREER: Sparse Model Selection for Nonlinear Evolution Equations
职业:非线性演化方程的稀疏模型选择
基本信息
- 批准号:1752116
- 负责人:
- 金额:$ 40万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-06-01 至 2023-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Extracting information from stationary and/or dynamic data is an important task in many scientific and industrial problems; including but not limited to, machine learning, data mining, image processing, and automated analysis of scientific data. This project focuses on learning the underlying process that generates observational data, in a sense, "reverse-engineering" models from data. These models are often used to gain insights on the data (for example, determining mathematical principles from experimental observations) or to make data-enabled decisions (for example, trend prediction). This is a challenging mathematical and computational problem, since one often has limited information on the process beforehand and real data is often noisy and/or incomplete. The research objective is to construct efficient computational methods for learning generating functions. This will involve a variety of mathematical techniques centered around optimization and sampling theory. The educational objective is to provide advanced training to undergraduate and graduate students in order to prepare them for the U.S. STEM workforce. In particular, students will be mentored and trained through mathematical and computational research projects, collaborative summer programs, working groups, and advanced courses that integrate education and research.The goal is to develop computational methods for model learning, data analysis, and other machine learning tasks. The overall objectives include: (i) the construction of optimization models that use sparsity, smoothness, and randomness to supplement the learning, (ii) the design of efficient and provably convergent numerical methods, (iii) the development of methods that are robust to sample size and outliers, and (iv) the creation and implementation of activities for undergraduate and graduate students that integrate education and research.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
从静态和/或动态数据中提取信息是许多科学和工业问题中的一项重要任务;包括但不限于机器学习、数据挖掘、图像处理和科学数据的自动分析。该项目的重点是学习生成观测数据的基本过程,从某种意义上说,是从数据中“逆向工程”模型。这些模型通常用于深入了解数据(例如,从实验观察中确定数学原理)或做出基于数据的决策(例如趋势预测)。这是一个具有挑战性的数学和计算问题,因为人们通常事先掌握的有关过程的信息有限,而实际数据通常充满噪音和/或不完整。研究目标是构建学习生成函数的有效计算方法。这将涉及以优化和采样理论为中心的各种数学技术。教育目标是为本科生和研究生提供高级培训,为他们成为美国 STEM 劳动力做好准备。特别是,学生将通过数学和计算研究项目、暑期协作项目、工作组以及将教育和研究相结合的高级课程进行指导和培训。目标是开发用于模型学习、数据分析和其他机器学习的计算方法任务。 总体目标包括:(i)构建使用稀疏性、平滑性和随机性来补充学习的优化模型,(ii)设计高效且可证明收敛的数值方法,(iii)开发稳健的方法样本量和异常值,以及 (iv) 为本科生和研究生创建和实施整合教育和研究的活动。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查进行评估,被认为值得支持标准。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
SHRIMP: Sparser Random Feature Models via Iterative Magnitude Pruning
- DOI:
- 发表时间:2021-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yuege Xie;Bobby Shi;Hayden Schaeffer;Rachel A. Ward
- 通讯作者:Yuege Xie;Bobby Shi;Hayden Schaeffer;Rachel A. Ward
NeuPDE: Neural Network Based Ordinary and Partial Differential Equations for Modeling Time-Dependent Data
- DOI:
- 发表时间:2019-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yifan Sun;Linan Zhang;Hayden Schaeffer
- 通讯作者:Yifan Sun;Linan Zhang;Hayden Schaeffer
Reduced order modeling using shallow relu networks with grassmann layers
使用带有grassmann层的浅层ReLU网络进行降阶建模
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Bollinger, Kayla;Schaeffer, Hayden
- 通讯作者:Schaeffer, Hayden
Extending the Step-Size Restriction for Gradient Descent to Avoid Strict Saddle Points
扩展梯度下降的步长限制以避免严格鞍点
- DOI:10.1137/19m129509x
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:3.6
- 作者:Schaeffer, Hayden;McCalla, Scott G.
- 通讯作者:McCalla, Scott G.
Extracting structured dynamical systems using sparse optimization with very few samples
- DOI:10.1137/18m1194730
- 发表时间:2018-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hayden Schaeffer;Giang Tran;Rachel A. Ward;Linan Zhang
- 通讯作者:Hayden Schaeffer;Giang Tran;Rachel A. Ward;Linan Zhang
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