Bağlantılı osilatörlerin nasıl etkileştiğini anlamak için fizik bilimli sinir ağları: embriyonik saatlerden dönen nanoçubuklara kadar Bağlı osilatörler doğada her yerde—embriyolarda omur oluşumunu koordine eden segmentasyon saati, suprakiazmatik çekirdekte sirkadiyen ritimler, güç şebekeleri, polarize ışık altında dönen nanopartiküller. Hepsi, osilatörün asimetrik olarak çekip çekmediğini, itip itmediğini veya senkronize olup olmadığını belirleyen bir bağlantı fonksiyonu tarafından yönetilir. Bu fonksiyonu veriden tanımlamak, etkileşim mekanizmasını anlamanın anahtarıdır, ancak bu zor bir ters problemdir. Standart yaklaşımlar, bağlanma fonksiyonunu, gözlemlenen faz zaman serisine uyan trigonometrik polinomların toplamı olarak temsil eder—ancak kaç terimin dahil edileceğine dair ilkeli bir kural yoktur. Hwang, Jo ve Kim bunun bir gelenek meselesi olmadığını gösteriyor: tek bir optimal sayı yok. Çok az temel fonksiyon asimetrik yapıyı kaçırır; Birçoğu az veya gürültülü veriyle aşırı uyum sağlıyor. Temel seçimini tamamen atlamak için IC-PINN (Fizik Bilgili Sinir Ağları Yoluyla Bağlanmanın Çıkarımı) uygulanmıştır. İki ayrı ağ, sırasıyla faz yörüngelerini ve bağlanma fonksiyonunu faz farkı olarak öğrenir; periyodiklik (sin θ, cos θ) üzerinden girdilerin eşlenmesiyle uygulanır. Ortak eğitim, veri doğruluğu ve fizik kısıtlaması ile ilgili diferansiyel denklemlerle tutarlılığı zorunlu kılan birleşik kaybı en aza indirir. Bu kısıtlama, IC-PINN'i manuel ayar olmadan gürültüye ve seyrekliğe karşı dayanıklı hale getiren doğal bir düzenleyici işlevi görür. IC-PINN, çift taraflı, Kazanan-Her Şeyi Alan ve Kaybeden Herkesi Alan senkronizasyon rejimleri boyunca bağlama fonksiyonlarını kurtarır, M bağlı osilatörlere kadar uzanır ve seyrek ve modüler topolojilerde AUC 1.0 ile ağ yapısını çıkarır. Fare embriyosu kuyruk tomurcuk hücrelerinden alınan HES gen salınım verilerine uygulandığında, Winner-Take-All senkronizasyonunu doğrular ve faz farkının yaklaşık 100 dakika içinde yarıya ineceğini öngörür. Dairesel polarize ışık altında dönen altın nanoçubuklara uygulandığında, bağlantı fonksiyonunu sadece faz farkı verilerinden kurtarır—bu rejimde geleneksel yöntemler tamamen başarısız olur. Daha derin nokta mimari: IC-PINN, faz dinamiklerini etkileşim dinamiklerinden yalnızca fiziksel kısıtlamalarla bağlanan ayrı ağlara ayırır. Bu, bağlantı fonksiyonunu kısmi ve gürültülü gözlemlerden bile tanımlanabilir hale getirir ve doğrusal olmayan etkileşim ilkelerini önceden dayatmadan keşfetmenin yolunu açar. Makale: