論文の概要: GradRepair-ODE: Certified Gradient Repair for Neural ODE Training
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.13204v1
- Date: Fri, 14 Aug 2026 22:21:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-21 16:32:15.656683
- Title: GradRepair-ODE: Certified Gradient Repair for Neural ODE Training
- Title(参考訳): GradRepair-ODE:Certified Gradient repair for Neural ODE Training
- Abstract要約: ニューラル常微分方程式は、訓練ループ内の数値を使用する。
解法は前方軌道を決定するとともに、解法に渡される勾配に影響を与える。
この結合は、科学的機械学習と連続時間生成モデリングの信頼性の問題を引き起こす。
GradRepair-ODEは、診断ステップでODEの勾配をチェックし、修復し、拒否するための信頼性フレームワークです。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neural ordinary differential equations use numerical solvers inside the training loop. The solver determines the forward trajectory and also affects the gradient passed to the optimizer. That coupling creates a reliability problem for scientific machine learning and continuous-time generative modeling, including diffusion probability-flow ordinary differential equations and flow-matching models. Under loose step sizes, stiff dynamics, chaotic sensitivity, or event discontinuities, a differentiable ODE pipeline can return a finite gradient whose direction is numerically suspect. We introduce GradRepair-ODE, a reliability framework for checking, repairing, and rejecting ODE gradients at the optimizer step. The method computes several gradient candidates, compares them with directional finite-difference checks and solver diagnostics, diagnoses likely numerical failure modes, repairs selected gradients through path switching or stricter recomputation, and rejects steps whose descent direction cannot be certified. In six synthetic ODE systems, GradRepair-ODE leaves low-risk systems unchanged, repairs Robertson and Lorenz gradients to cosine similarity 1.000 against a strict reference, reduces unsafe accepted steps from 37 to 0, and rejects an event-discontinuous case instead of applying an uncertified update. The paper argues for a simple change in the training contract: an ODE gradient should reach the optimizer with numerical evidence attached.
- Abstract(参考訳): ニューラル常微分方程式は、トレーニングループ内の数値解法を用いる。
ソルバは前方軌道を決定するとともに、オプティマイザに渡される勾配に影響を与える。
この結合は、拡散確率フロー常微分方程式やフローマッチングモデルを含む、科学的機械学習と連続時間生成モデリングの信頼性問題を生み出す。
ゆるやかなステップサイズ、硬度力学、カオス感度、事象の不連続性の下では、微分可能なODEパイプラインは数値的に疑わしい方向の有限勾配を返すことができる。
GradRepair-ODEは、オプティマイザのステップでODEの勾配をチェックし、修復し、拒否するための信頼性フレームワークです。
この方法は、いくつかの勾配候補を計算し、方向の有限差検定とソルバ診断を比較し、数値的な故障モードを診断し、経路切換やより厳密な再計算を通じて選択された勾配を修復し、降下方向が証明できないステップを拒否する。
6つの合成ODEシステムでは、GradRepair-ODEはリスクの低いシステムをそのまま残し、RobertsonとLorenzの勾配を厳密な参照に対して1.000の類似性を補う。
ODE勾配は、数値的な証拠を付加したオプティマイザに到達すべきである。
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