符号回归与白盒AI

符号回归与白盒AI——从数据中发现可解释的数学表达式。符号回归(Symbolic Regression)通过遗传编程/稀疏回归等方法,从数据中直接发现显式的数学公式(白盒模型),与黑盒神经网络相比具有完全可解释性,适合物理规律的发现与工程公式拟合。代表工具:Eureqa、PySR、SINDy(稀疏辨识)。

定位

AI for Science 基础:可解释的符号回归与白盒AI

SINDy

稀疏辨识(Sparse Identification):从字典函数中挑选稀疏项,重建动力学方程

PySR

Python 符号回归库,遗传编程搜索最优公式

关联

日本白盒AI合作方向(cae-whitebox-ai 技能已对接)

应用场景

热传导/流动传热经验公式拟合、湍流模型修正项发现、材料本构模型辨识

学习价值 - 白盒(可解释)是工业AI 区别于通用AI 的核心竞争力——工程验收需要看得懂的模型 - SINDy 与自研求解器的结合:从 FVM 仿真数据中直接回归出降阶物理模型

推荐电子书

国外经典(3-5本):

  • 《Distilling Free-Form Natural Laws from Experimental Data》(M. Schmidt & H. Lipson,2009)——符号回归经典论文(AI Feynman项目前身)

  • 《Data-Driven Science and Engineering: Machine Learning, Dynamical Systems, and Control》(Steven L. Brunton & J. Nathan Kutz,2022第2版)——数据驱动科学工程经典教材,覆盖SINDy、符号回归、降阶建模