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一个小时后,训练结束。
屏幕上弹出的结果,却让他皱起了眉头。
模型输出的预测曲线,和原始的噪声数据相比,只是稍微平滑了一些,但整体上还是很混乱。
核心的“高低”
电平切换点,识别的准确率只有75%。
这虽然比随机猜测好得多了,但想要真正用于科研,还差得远。
林允宁靠在椅背上,没有气馁。
失败在科研中,本就是常态。
一个第一版的算法原型,能做到这一步已经不错了。
但问题出在哪里?
他盯着屏幕上那两条几乎同样混乱的曲线,很快找到了原因。
标准的LSTM模型,是一个纯粹的数学机器,只知道根据历史数据,去猜测下一个数据点出现的概率,却不理解这些数据点背后的物理意义。
然而,电子从量子点隧穿到缺陷态,和从缺陷态隧穿回量子点,这两个过程的发生概率,是由量子力学规律严格决定的。
比如费米黄金定则。
它们不是完全随机的。
他之前处理高合金“三色灯”
项目的物理信息神经网络PINN,是用物理规律去约束一个“静态”
的参数空间。
而现在,他需要更进一步。
他要用物理规律,去约束一个“动态”
的演化过程。
这在方法论上,是一次重大的升级。
林允宁的眼睛亮了起来。
他立刻动手,着手重构整个模型的损失函数。
【模拟科研启动......】
【课题:加入物理约束的LSTM模型】
【注入模拟时长:50小时】
【第12小时:你将描述量子隧穿过程的动力学规则,作为一个强约束,加到了LSTM模型中。
任何不符合物理规律的“状态跳转”
,都会受到巨大的惩罚。
】
【第35小时:你发现,一个简单的硬性惩罚函数,会导致模型在训练初期陷入“局部最优解”
的陷阱,不敢探索更广阔的参数空间。
】
【第48小时:你引入了“模拟退火”
的思想。
在训练初期,允许模型有一定概率“犯错”
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