Collaborative Research: Friedrichs Learning: Mathematical Foundation and Applications
合作研究:弗里德里希学习:数学基础与应用
基本信息
- 批准号:2206332
- 负责人:
- 金额:$ 12.57万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-08-01 至 2025-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Artificial intelligence (AI) via deep learning has revolutionized the development of science and engineering, addressing many challenges in biology, material sciences, chemistry, and other areas. Despite its importance, the mathematical foundation of AI is still underdeveloped. The project aims to develop a mathematical foundation for novel AI learning algorithms in applications to biology and engineering. Novel theories and learning algorithms will advance computational and data-based methods, connecting several disciplines in machine learning, mathematical analysis, and computational science. The project will also provide training opportunities and strengthen future workforces. The project aims to develop a mathematical framework for a minimax optimization of a machine learning problem in the weak sense. This learning problem setting is inspired by the seminal work of Friedrichs’ theory for partial differential equation systems, which is called Friedrichs learning. The research will focus on gradient-based methods to solve the minimax optimization problem. The investigators will establish a systematic theoretical framework, including approximation theory in the weak form, optimal convergence for deep neural networks in the minimax setting, and generalization analysis of deep learning in the weak form. The results will provide new insights to explain the role of test functions in the weak form. The results will further advance deep learning techniques with more reliable predictions and computation with a better risk assessment in a principled manner instead of trial and error. The theoretical analysis in this project will be the building block of new theories in the strong form of standard deep learning techniques in the literature.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.
通过深度学习的人工智能(AI)已经彻底改变了科学和工程的发展,解决了生物学、材料科学、化学和其他领域的许多挑战。尽管人工智能很重要,但它的数学基础仍然不发达。该项目旨在为应用于生物学和工程学的新型人工智能学习算法开发数学基础。新的理论和学习算法将推进计算和基于数据的方法,将机器学习、数学分析和计算科学中的几个学科联系起来。该项目还将提供培训机会,加强未来的劳动力队伍。该项目旨在开发一个数学框架,用于弱意义上的机器学习问题的极大极小优化。这个学习问题设置的灵感来自于Friedrichs的偏微分方程系统理论的开创性工作,这被称为Friedrichs学习。研究将集中在基于梯度的方法来解决极大极小优化问题。研究人员将建立一个系统的理论框架,包括弱形式的近似理论,极大极小设置下深度神经网络的最优收敛,以及弱形式下深度学习的泛化分析。结果将提供新的见解来解释测试函数在弱形式中的作用。研究结果将进一步推动深度学习技术的发展,以更可靠的预测和计算,以原则性的方式进行更好的风险评估,而不是反复试验。本项目中的理论分析将成为文献中标准深度学习技术强有力形式的新理论的基石。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Friedrichs Learning: Weak Solutions of Partial Differential Equations via Deep Learning
- DOI:10.2139/ssrn.3964424
- 发表时间:2020-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Fan Chen;J. Huang;Chunmei Wang;Haizhao Yang
- 通讯作者:Fan Chen;J. Huang;Chunmei Wang;Haizhao Yang
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Chunmei Wang其他文献
An experimental investigation on the burning behaviors of lithium ion batteries after different immersion times
锂离子电池不同浸泡时间后燃烧行为的实验研究
- DOI:
10.1016/j.jclepro.2019.118539 - 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:11.1
- 作者:
Changfa Tao;Qingpan Ye;Chunmei Wang;Yejian Qian;Chenfang Wang;Taotao Zhou;Zhiguo Tang - 通讯作者:
Zhiguo Tang
The influence of source data density for Generating DEMs
源数据密度对生成 DEM 的影响
- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Wang lei;Yang Qinke;Long Yongqin;Weiling Guo;Chunmei Wang - 通讯作者:
Chunmei Wang
Action of nitromezuril against Eimeria tenella with clinically anticoccidial indices and histopathology
硝基苯珠利对柔嫩艾美耳球虫的作用及其临床抗球虫指数和组织病理学
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:2
- 作者:
Rufeng She;Chenzhong Fei;Huiya Chen;Xiaoyang Wang;Mi Wang;Keyu Zhang;Li;Chunmei Wang;Yingchun Liu;Wenli Zheng;F. Xue - 通讯作者:
F. Xue
4-Aminopyridine grafted sulfonated poly(arylene ether ketone sulfone) proton exchange membrane with high relative selectivity for fuel cells
燃料电池用4-氨基吡啶接枝磺化聚芳醚酮砜质子交换膜
- DOI:
10.1016/j.ijhydene.2019.09.108 - 发表时间:
2020-11 - 期刊:
- 影响因子:7.2
- 作者:
Chunmei Wang;Hai Qiang Li;Zhe Wang;Jingmei Xu;Chang Liu;Wenchang Liu;Zhaoyu Chen;Xinming Du - 通讯作者:
Xinming Du
A novel 2-D metal‐organic layer containing helical double channels based on nickel,
一种新型二维金属有机层,含有基于镍的螺旋双通道,
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:
Bo Li;Kai Yu *;Chunxiao Wang;Zhanhua Su;Chunmei Wang;Baibin Zhou * - 通讯作者:
Baibin Zhou *
Chunmei Wang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Chunmei Wang', 18)}}的其他基金
Conference: Women in Scientific Computing on Complex Physical and Biological Systems
会议:复杂物理和生物系统科学计算中的女性
- 批准号:
2212165 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Primal-Dual Weak Galerkin Finite Element Methods
职业:原始-对偶弱伽辽金有限元方法
- 批准号:
2136380 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Continuing Grant
Innovative Weak Galerkin Finite Element Methods with Application in Fluorescence Tomography
创新的弱伽辽金有限元方法在荧光断层扫描中的应用
- 批准号:
1905195 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Primal-Dual Weak Galerkin Finite Element Methods
职业:原始-对偶弱伽辽金有限元方法
- 批准号:
1749707 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Primal-Dual Weak Galerkin Finite Element Methods
职业:原始-对偶弱伽辽金有限元方法
- 批准号:
1849483 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Continuing Grant
Innovative Weak Galerkin Finite Element Methods with Application in Fluorescence Tomography
创新的弱伽辽金有限元方法在荧光断层扫描中的应用
- 批准号:
1648171 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Polytopal Element Methods in Mathematics and Engineering; October 26 - 28, 2015; Atlanta, GA
数学和工程中的多面元方法;
- 批准号:
1542183 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Innovative Weak Galerkin Finite Element Methods with Application in Fluorescence Tomography
创新的弱伽辽金有限元方法在荧光断层扫描中的应用
- 批准号:
1522586 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
- 批准号:24ZR1403900
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Cell Research
- 批准号:31224802
- 批准年份:2012
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Cell Research
- 批准号:31024804
- 批准年份:2010
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
- 批准号:30824808
- 批准年份:2008
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
- 批准号:10774081
- 批准年份:2007
- 资助金额:45.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
- 批准号:
2348998 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
- 批准号:
2348999 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Investigating Southern Ocean Sea Surface Temperatures and Freshening during the Late Pliocene and Pleistocene along the Antarctic Margin
合作研究:调查上新世晚期和更新世沿南极边缘的南大洋海面温度和新鲜度
- 批准号:
2313120 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
NSF Engines Development Award: Utilizing space research, development and manufacturing to improve the human condition (OH)
NSF 发动机发展奖:利用太空研究、开发和制造来改善人类状况(OH)
- 批准号:
2314750 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
Doctoral Dissertation Research: How New Legal Doctrine Shapes Human-Environment Relations
博士论文研究:新法律学说如何塑造人类与环境的关系
- 批准号:
2315219 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Non-Linearity and Feedbacks in the Atmospheric Circulation Response to Increased Carbon Dioxide (CO2)
合作研究:大气环流对二氧化碳 (CO2) 增加的响应的非线性和反馈
- 批准号:
2335762 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Using Adaptive Lessons to Enhance Motivation, Cognitive Engagement, And Achievement Through Equitable Classroom Preparation
协作研究:通过公平的课堂准备,利用适应性课程来增强动机、认知参与和成就
- 批准号:
2335802 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Using Adaptive Lessons to Enhance Motivation, Cognitive Engagement, And Achievement Through Equitable Classroom Preparation
协作研究:通过公平的课堂准备,利用适应性课程来增强动机、认知参与和成就
- 批准号:
2335801 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Holocene biogeochemical evolution of Earth's largest lake system
合作研究:地球最大湖泊系统的全新世生物地球化学演化
- 批准号:
2336132 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Standard Grant
CyberCorps Scholarship for Service: Building Research-minded Cyber Leaders
CyberCorps 服务奖学金:培养具有研究意识的网络领导者
- 批准号:
2336409 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 12.57万 - 项目类别:
Continuing Grant