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id: PINN-001
category: "10_Wiki/💡 Topics/AI"
confidence_score: 1.0
tags: [ai, physics, deep-learning, differential-equations, simulation]
last_reinforced: 2026-04-26
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# Physics-Informed Neural Networks (PINNs, 물리 정보 기반 신경망)

## 📌 한 줄 통찰 (The Karpathy Summary)
> "인공지능에게 물리 법칙이라는 가이드라인을 주어라" — 신경망의 학습 과정에 물리 방정식(미분 방정식 등)을 직접 손실 함수로 주입하여, 데이터가 적어도 물리적으로 타당한 결과를 내도록 만드는 기술.

## 📖 구조화된 지식 (Synthesized Content)
- **추출된 패턴:** 순수한 데이터 학습(Black-box) 대신, 우주의 기본 원리인 물리 법칙을 지식으로 활용(Gray-box)하여 모델의 예측 정확도와 일반화 성능을 높이는 패턴.
- **세부 내용:**
    - **Physics Loss:** 실제 값과의 오차뿐만 아니라, 예측값이 물리 방정식(예: 나비에-스토크스 방정식)을 만족하는지 확인하여 오차로 반영.
    - **Data Efficiency:** 물리적 제약 조건이 학습 가이드 역할을 하므로, 훨씬 적은 양의 데이터로도 고정밀 시뮬레이션 가능.
    - **Mesh-free:** 전통적인 수치 해석(FEA 등)과 달리 격자 생성 없이도 연속적인 공간에서의 해석이 가능함.
    - **Inverse Problems:** 관측된 일부 데이터를 통해 역으로 물리 상수를 추정하는 데 탁월함.

## ⚠️ 모순 및 업데이트 (Contradictions & RL Update)
- **과거 데이터와의 충돌:** 물리 법칙과 AI를 별개로 보던 시각에서, 물리 법칙을 AI의 정규화(Regularization) 도구로 사용하는 융합 기술로 발전.
- **정책 변화:** Skybound의 물리 엔진 최적화 시, 복잡한 유체나 파괴 효과 시뮬레이션 비용을 절감하기 위해 PINN 기반의 대리 모델(Surrogate Model) 도입 검토 중.

## 🔗 지식 연결 (Graph)
- [[Finite-Element-Analysis]], Differential-Equations, Numerical-Analysis, Scientific-Computing
- **Raw Source:** 10_Wiki/Topics/AI/Physics-Informed Neural Networks (PINNs).md
