과학적 머신러닝에서 자동 미분의 수치적 불안정성

2025-09-18
과학적 머신러닝에서 자동 미분의 수치적 불안정성

과학적 머신러닝(SciML)은 기울기 기반 최적화를 위해 자동 미분(AD)에 크게 의존합니다. 하지만 이 발표는 특히 상미분 방정식(ODE)과 편미분 방정식(PDE)에 적용될 때 AD의 수치적 안정성과 견고성에 대한 과제를 밝힙니다. Jax와 PyTorch의 예를 사용하여 간단한 선형 ODE에서조차 AD의 부정확성이 60% 이상의 큰 오차로 이어질 수 있음을 보여줍니다. 발표자는 이러한 문제를 해결하기 위해 Julia SciML 라이브러리에 구현된 비표준 수정과 필요한 엔지니어링 트레이드오프에 대해 설명합니다.

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명시적 대 암시적 ODE 솔버: 안정성, 강건성 및 실제적 의미

2025-09-16
명시적 대 암시적 ODE 솔버: 안정성, 강건성 및 실제적 의미

본 기사에서는 명시적 및 암시적 상미분 방정식(ODE) 솔버의 강점과 약점을 자세히 살펴봅니다. 암시적 방법은 일반적으로 우수한 안정성으로 인해 더욱 강건하다고 여겨지지만, 저자는 특히 진동을 유지해야 하는 문제의 경우 명시적 방법이 더 적합할 수 있다고 주장합니다. 선형 ODE 분석, 안정성 영역의 개념, 그리고 냉각 모델 및 진동 시스템과 같은 실제 사례를 통해 본 기사에서는 다양한 시나리오에서 두 방법의 성능을 보여줍니다. 그리고 적절한 솔버를 선택하려면 포괄적인 접근 방식이 아닌 문제에 대한 뉘앙스 있는 이해가 필요함을 강조합니다.

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