dc.creator | Farias, Tiago de Souza | |
dc.date.accessioned | 2023-03-17T15:27:13Z | |
dc.date.available | 2023-03-17T15:27:13Z | |
dc.date.issued | 2023-02-01 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28266 | |
dc.description.abstract | Reversible neural networks are a type of neural network where you can recover the input
values knowing only the output values of the network. This thesis presents a method to
approximate the reversibility of neural networks, where a neural network is trained to approximate
the input values through the gradient of a cost function that depends on the output
values. Applied in generative processes, reversibility allows generating data statistically similar
to the training set. With a change in the proposed reversibility technique, it is possible
to make local training of a neural network, saving computational memory resources, which
can be applied to arbitrary problems such as classification. Differentiable programming is a
computing paradigm where a program is built from differentiable blocks, offering the advantages
of differentiability, which can be used to modify the program according to a data set
and an objective function, as well as scalability, where a program can be run on hardware
that offers high parallelism capability, such as GPU and TPU. This thesis presents the use
of differentiable programming to approximate the solution of differential equations, demonstrating
its ability to help solve physical problems that can be represented by this type of
equation. Another developed differentiable programming application in spin models, which
can be used to simulate a variety of phenomena such as magnetic materials, graphs and
biological cells, offering advantages in scalability and execution time. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Aprendizado de máquina | por |
dc.subject | Rede neural | por |
dc.subject | Reversibilidade | por |
dc.subject | Processos gerativos | por |
dc.subject | Treinamento local | por |
dc.subject | Programação diferenciável | por |
dc.subject | Equações diferenciais | por |
dc.subject | Modelos de spin | por |
dc.subject | Machine learning | eng |
dc.subject | Neural network | eng |
dc.subject | Reversibility | eng |
dc.subject | Generative processes | eng |
dc.subject | Local training | eng |
dc.subject | Differentiable programming | eng |
dc.subject | Differential equations | eng |
dc.subject | Spin models | eng |
dc.title | Redes neurais reversíveis e caracterização de problemas físicos através de programação diferenciável | por |
dc.title.alternative | Reversible neural networks and characterization of physical problems through differentiable programming | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Redes neurais reversíveis são um tipo de rede neural onde pode-se recuperar os valores
de entrada conhecendo apenas os valores de saída da rede. Esta tese apresenta
um método para aproximar reversibilidade de redes neurais, onde uma rede neural é treinada
para aproximar os valores de entrada através do gradiente de uma função custo que
depende dos valores da saída. Aplicado em processos gerativos, reversibilidade permite
gerar dados estatisticamente semelhantes ao conjunto de treino. Com uma modificação na
técnica de reversibilidade proposta, é possível tornar local o treinamento de uma rede neural,
permitindo economizar recursos computacionais de memória, que pode ser aplicado
em problemas arbitrários como classificação. Programação diferenciável é um paradigma
de computação onde um programa é construído de blocos diferenciáveis, oferecendo as
vantagens de diferenciabilidade, que pode ser usado para modificar o programa de acordo
com um conjunto de dados e um objetivo, e escalabilidade, onde o programa pode ser executado
em hardware que oferece alta capacidade de paralelismo, como GPU e TPU. Esta
tese apresenta o uso de programação diferenciável para aproximar a solução de equações
diferenciais, demonstrando sua capacidade em auxiliar na solução de problemas físicos
que podem ser representados por este tipo de equação. Outra aplicação de programação
diferenciável desenvolvida em modelos de spin, que podem ser usados para simular uma
variedade de fenômenos como materiais magnéticos, grafos e células biológicas, oferecendo
vantagem de escalabilidade e tempo de execução. | por |
dc.contributor.advisor1 | Maziero, Jonas | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1270437648097538 | por |
dc.contributor.referee1 | Duzzioni, Eduardo Inacio | |
dc.contributor.referee2 | Marchi, Jerusa | |
dc.contributor.referee3 | Ribeiro, Alexandre Dias | |
dc.contributor.referee4 | Mombach, José Carlos Merino | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0758327344231755 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Física | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |