Research Exchanges in the Mathematics of Deep Learning with Applications

Informations projet

REMODEL

N° de convention de subvention: 101131557

DOI

10.3030/101131557

Date de signature de la CE 16 Octobre 2023

Date de début 1 Janvier 2024

Date de fin 31 Decembre 2027

Financé au titre de

• Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)

Coût total

Aucune donnée

Contribution de l’UE

€ 473 800,00

Coordonné par

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Norway

CORDIS fournit des liens vers les livrables publics et les publications des projets HORIZON.

Les liens vers les livrables et les publications des projets du 7e PC, ainsi que les liens vers certains types de résultats spécifiques tels que les jeux de données et les logiciels, sont récupérés dynamiquement sur OpenAIRE .

Livrables

Documents, reports (1)

Report on deep leaning models and deep physical models

Report on completed study on discovering dynamics with incomplete data and invariance.

Data Management Plan (1)

Data management plan

Data management plan submitted at mid-term and updated towards the end of the project if needed.

Publications

Peer reviewed articles (41)

Neural networks for the approximation of Euler’s elastica

Auteurs: Elena Celledoni, Ergys Çokaj, Andrea Leone, Sigrid Leyendecker, Davide Murari, Brynjulf Owren, Rodrigo T. Sato Martín de Almagro, Martina Stavole
Publié dans: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Numéro 435, 2025, ISSN 0045-7825
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.CMA.2024.117584

The Troublesome Kernel: On Hallucinations, No Free Lunches, and the Accuracy-Stability Tradeoff in Inverse Problems

Auteurs: Nina M. Gottschling, Vegard Antun, Anders C. Hansen, Ben Adcock
Publié dans: SIAM Review, Numéro 67, 2025, ISSN 0036-1445
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/23M1568739

Proximal Langevin Sampling with Inexact Proximal Mapping

Auteurs: Matthias J. Ehrhardt, Lorenz Kuger, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: SIAM Journal on Imaging Sciences, Numéro 17, 2024, ISSN 1936-4954
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/23M1593565

PDE-CNNs: Axiomatic Derivations and Applications

Auteurs: Gijs Bellaard, Sei Sakata, Bart M. N. Smets, Remco Duits
Publié dans: Journal of Mathematical Imaging and Vision, Numéro 67, 2025, ISSN 0924-9907
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S10851-025-01230-4

Closing the ODE–SDE gap in score-based diffusion models through the Fokker–Planck equation

Auteurs: Teo Deveney, Jan Stanczuk, Lisa Kreusser, Chris Budd, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Numéro 383, 2025, ISSN 1364-503X
Éditeur: The Royal Society
DOI: 10.1098/RSTA.2024.0503

Advancing the Frontiers of Deep Learning for Low-Dose 3D Cone-Beam CT Reconstruction

Auteurs: Ander Biguri, Subhadip Mukherjee, Xuzhi Zhao, Xi Liu, Xinyi Wang, Rui Yang, Yi Du, Yahui Peng, Mikael Brudfors, Mark Graham, Hyungon Ryu, Oliver Kutter, Andreas Hauptmann, Mustafa Al-Rubaye, Miika T. Nieminen, Mikael A. K. Brix, Austin Yunker, Rajkumar Kettimuthu, John C. Roeske, Sasidhar Alavala, Subrahmanyam Gorthi, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: IEEE Open Journal of Signal Processing, Numéro 6, 2025, ISSN 2644-1322
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI: 10.1109/OJSP.2025.3593189

Scientific machine learning

Auteurs: Felix Dietrich, Wil Schilders
Publié dans: Mathematische Semesterberichte, Numéro 72, 2025, ISSN 0720-728X
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S00591-025-00399-4

An Adaptively Inexact Method for Bilevel Learning Using Primal–Dual-Style Differentiation

Auteurs: Lea Bogensperger, Matthias J. Ehrhardt, Thomas Pock, Mohammad Sadegh Salehi, Hok Shing Wong
Publié dans: Journal of Mathematical Imaging and Vision, Numéro 67, 2025, ISSN 0924-9907
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S10851-025-01262-W

Learning dynamical systems from noisy data with inverse-explicit integrators

Auteurs: Elena Celledoni, Sølve Eidnes, Håkon Noren Myhr
Publié dans: Physica D: Nonlinear Phenomena, Numéro 472, 2025, ISSN 0167-2789
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PHYSD.2024.134471

Near-optimal learning of Banach-valued, high-dimensional functions via deep neural networks

Auteurs: Ben Adcock, Simone Brugiapaglia, Nick Dexter, Sebastian Moraga
Publié dans: Neural Networks, Numéro 181, 2025, ISSN 0893-6080
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.NEUNET.2024.106761

Physics-informed two-tier neural network for non-linear model order reduction

Auteurs: Yankun Hong, Harshit Bansal, Karen Veroy
Publié dans: Advanced Modeling and Simulation in Engineering Sciences, Numéro 11, 2024, ISSN 2213-7467
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1186/S40323-024-00273-3

Inverse Evolution Layers: Physics-Informed Regularizers for Image Segmentation

Auteurs: Chaoyu Liu, Zhonghua Qiao, Chao Li, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: SIAM Journal on Mathematics of Data Science, Numéro 7, 2025, ISSN 2577-0187
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1633662

Deep Block Proximal Linearized Minimization Algorithm for Nonconvex Inverse Problems

Auteurs: Chaoyan Huang, Zhongming Wu, Yanqi Cheng, Tieyong Zeng, Carola-Bibiane Schönlieb, Angelica I. Aviles-Rivero
Publié dans: SIAM Journal on Mathematics of Data Science, Numéro 7, 2025, ISSN 2577-0187
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1682464

Constraint-Satisfying Krylov Solvers for Structure-Preserving Discretizations

Auteurs: James Jackaman, Scott MacLachlan
Publié dans: SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, Numéro 45, 2024, ISSN 0895-4798
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/22M1540624

A <i>posteriori</i> error estimation of numerical solutions of PINNs for the Navier–Stokes equations under the Dirichlet boundary condition with external force

Auteurs: Baige Xu, Takaharu Yaguchi
Publié dans: International Journal of Mathematics for Industry, 2025, ISSN 2661-3352
Éditeur: World Scientific Pub Co Pte Ltd
DOI: 10.1142/S2661335225500108

Geodesic Tracking via New Data-Driven Connections of Cartan Type for Vascular Tree Tracking

Auteurs: Nicky J. van den Berg, Bart M. N. Smets, Gautam Pai, Jean-Marie Mirebeau, Remco Duits
Publié dans: Journal of Mathematical Imaging and Vision, Numéro 66, 2024, ISSN 0924-9907
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S10851-023-01170-X

Optimal Transport on the Lie Group of Roto-translations

Auteurs: Daan Bon, Gautam Pai, Gijs Bellaard, Olga Mula, Remco Duits
Publié dans: SIAM Journal on Imaging Sciences, Numéro 18, 2025, ISSN 1936-4954
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1641531

Learning Task-Specific Sampling Strategy for Sparse-View CT Reconstruction

Auteurs: Liutao Yang, Jiahao Huang, Yingying Fang, Angelica I Aviles-Rivero, Carola-Bibiane Schönlieb, Daoqiang Zhang, Guang Yang
Publié dans: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Numéro 74, 2025, ISSN 0018-9456
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI: 10.1109/TIM.2025.3554318

Motion Constrained Point Cloud Matching for Maritime Tracking

Auteurs: Nicholas Dalhaug, Martin Baerveldt, Angelica I. Aviles-Rivero, Carola-Bibiane Schönlieb, Annette Stahl, Rudolf Mester, Edmund Førland Brekke
Publié dans: IEEE Access, Numéro 13, 2025, ISSN 2169-3536
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
DOI: 10.1109/ACCESS.2025.3582327

Enhancing Dynamic CT Image Reconstruction with Neural Fields and Optical Flow

Auteurs: Pablo Arratia, Matthias J. Ehrhardt, Lisa Kreusser
Publié dans: Journal of Mathematical Imaging and Vision, Numéro 67, 2025, ISSN 0924-9907
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S10851-025-01259-5

Systematic Construction of Continuous-Time Neural Networks for Linear Dynamical Systems

Auteurs: Chinmay Datar, Adwait Datar, Felix Dietrich, Wil Schilders
Publié dans: SIAM Journal on Scientific Computing, Numéro 47, 2025, ISSN 1064-8275
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1648946

A Neural Network Approach for Stochastic Optimal Control

Auteurs: Xingjian Li, Deepanshu Verma, Lars Ruthotto
Publié dans: SIAM Journal on Scientific Computing, Numéro 46, 2024, ISSN 1064-8275
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/23M155832X

An Adaptive Hierarchical Ensemble Kalman Filter with Reduced Basis Models

Auteurs: Francesco A. B. Silva, Cecilia Pagliantini, Karen Veroy
Publié dans: SIAM/ASA Journal on Uncertainty Quantification, Numéro 13, 2025, ISSN 2166-2525
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1653690

Designing stable neural networks using convex analysis and ODEs

Auteurs: Ferdia Sherry, Elena Celledoni, Matthias J. Ehrhardt, Davide Murari, Brynjulf Owren, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: Physica D: Nonlinear Phenomena, Numéro 463, 2025, ISSN 0167-2789
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.PHYSD.2024.134159

B-stability of numerical integrators on Riemannian manifolds

Auteurs: Martin Arnold, null null, Elena Celledoni, Ergys Çokaj, Brynjulf Owren, Denise Tumiotto, null null
Publié dans: Journal of Computational Dynamics, Numéro 11, 2024, ISSN 2158-2491
Éditeur: American Institute of Mathematical Sciences (AIMS)
DOI: 10.3934/JCD.2024002

Artificial Intelligence-Led Whole Coronary Artery OCT Analysis; Validation and Identification of Drug Efficacy and Higher-Risk Plaques

Auteurs: Benn Jessney, Xu Chen, Sophie Gu, Yuan Huang, Martin Goddard, Adam Brown, Daniel Obaid, Michael Mahmoudi, Hector M. Garcia Garcia, Stephen P. Hoole, Lorenz Räber, Francesco Prati, Carola-Bibiane Schönlieb, Michael Roberts, Martin Bennett
Publié dans: Circulation: Cardiovascular Imaging, Numéro 18, 2025, ISSN 1941-9651
Éditeur: Ovid Technologies (Wolters Kluwer Health)
DOI: 10.1161/CIRCIMAGING.125.018133

ACID: A comprehensive toolbox for image processing and modeling of brain, spinal cord, and ex vivo diffusion MRI data

Auteurs: Gergely David, Björn Fricke, Jan Malte Oeschger, Lars Ruthotto, Francisco J. Fritz, Ora Ohana, Laurin Mordhorst, Thomas Sauvigny, Patrick Freund, Karsten Tabelow, Siawoosh Mohammadi
Publié dans: Imaging Neuroscience, Numéro 2, 2025, ISSN 2837-6056
Éditeur: MIT Press
DOI: 10.1162/IMAG_A_00288

Hyperbolic partial differential equations generalize LSSL with the HiPPO matrix

Auteurs: Atsushi Takabatake, Takaharu Yaguchi
Publié dans: Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics, Numéro 42, 2025, ISSN 0916-7005
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S13160-025-00731-4

Reduced‐Order Modeling for Second‐Order Computational Homogenization With Applications to Geometrically Parameterized Elastomeric Metamaterials

Auteurs: T. Guo, V. G. Kouznetsova, M. G. D. Geers, K. Veroy, O. Rokoš
Publié dans: International Journal for Numerical Methods in Engineering, Numéro 126, 2025, ISSN 0029-5981
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/NME.7604

Restarts Subject to Approximate Sharpness: A Parameter-Free and Optimal Scheme For First-Order Methods

Auteurs: Ben Adcock, Matthew J. Colbrook, Maksym Neyra-Nesterenko
Publié dans: Foundations of Computational Mathematics, 2025, ISSN 1615-3375
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S10208-024-09673-8

Predictions based on pixel data: Insights from PDEs and finite differences

Auteurs: Elena Celledoni, James Jackaman, Davide Murari, Brynjulf Owren
Publié dans: Journal of Computational Physics, Numéro 538, 2025, ISSN 0021-9991
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.JCP.2025.114166

Polytope Division Method: A Scalable Sampling Method for Problems with High-Dimensional Parameters

Auteurs: Evie Nielen, Oliver Tse, Karen Veroy
Publié dans: SIAM Journal on Scientific Computing, Numéro 47, 2025, ISSN 1064-8275
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/24M1704506

Derivative-free discrete gradient methods

Auteurs: Håkon Noren Myhr, Sølve Eidnes
Publié dans: Journal of Computational Dynamics, Numéro 11, 2024, ISSN 2158-2491
Éditeur: American Institute of Mathematical Sciences (AIMS)
DOI: 10.3934/JCD.2024004

Practical Acceleration of the Condat–Vũ Algorithm

Auteurs: Derek Driggs, Matthias J. Ehrhardt, Carola-Bibiane Schönlieb, Junqi Tang
Publié dans: SIAM Journal on Imaging Sciences, Numéro 17, 2024, ISSN 1936-4954
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/23M159473X

Learning Hamiltonians of constrained mechanical systems

Auteurs: Elena Celledoni, Andrea Leone, Davide Murari, Brynjulf Owren
Publié dans: Journal of Computational and Applied Mathematics, Numéro 417, 2025, ISSN 0377-0427
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.CAM.2022.114608

Practical Operator Sketching Framework for Accelerating Iterative Data-Driven Solutions in Linear Inverse Problems

Auteurs: Junqi Tang, Guixian Xu, Subhadip Mukherjee, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: Journal of Mathematical Imaging and Vision, Numéro 67, 2025, ISSN 0924-9907
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/S10851-025-01263-9

Dynamical Systems–Based Neural Networks

Auteurs: Elena Celledoni, Davide Murari, Brynjulf Owren, Carola-Bibiane Schönlieb, Ferdia Sherry
Publié dans: SIAM Journal on Scientific Computing, Numéro 45, 2023, ISSN 1064-8275
Éditeur: Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM)
DOI: 10.1137/22M1527337

Stochastic optimization of large-scale parametrized dynamical systems

Auteurs: Pascal den Boef, Jos Maubach, Wil Schilders, Nathan van de Wouw
Publié dans: Automatica, Numéro 179, 2025, ISSN 0005-1098
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.AUTOMATICA.2025.112388

Loss function inversion for improved crack segmentation in steel bridges using a CNN framework

Auteurs: Andrii Kompanets, Remco Duits, Gautam Pai, Davide Leonetti, H.H. (Bert) Snijder
Publié dans: Automation in Construction, Numéro 170, 2025, ISSN 0926-5805
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/J.AUTCON.2024.105896

Inverse evolution data augmentation for neural PDE solvers

Auteurs: Chaoyu Liu, Chris Budd, Carola-Bibiane Schönlieb
Publié dans: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Numéro 383, 2025, ISSN 1364-503X
Éditeur: The Royal Society
DOI: 10.1098/RSTA.2024.0242

Index‐aware learning of circuits

Auteurs: Idoia Cortes Garcia, Peter Förster, Lennart Jansen, Wil Schilders, Sebastian Schöps
Publié dans: International Journal of Circuit Theory and Applications, Numéro 52, 2024, ISSN 0098-9886
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/CTA.4024

Book chapters (2)

Universal Collection of Euclidean Invariants Between Pairs of Position-Orientations

Auteurs: Gijs Bellaard, Bart M. N. Smets, Remco Duits
Publié dans: Lecture Notes in Computer Science, Geometric Science of Information, 2025
Éditeur: Springer Nature Switzerland
DOI: 10.1007/978-3-032-03918-7_3

Implicit U-KAN2.0: Dynamic, Efficient and Interpretable Medical Image Segmentation

Auteurs: Chun-Wun Cheng, Yining Zhao, Yanqi Cheng, Javier A. Montoya-Zegarra, Carola-Bibiane Schönlieb, Angelica I. Aviles-Rivero
Publié dans: Lecture Notes in Computer Science, Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention – MICCAI 2025, 2025
Éditeur: Springer Nature Switzerland
DOI: 10.1007/978-3-032-05141-7_30