Dynamical systems are fundamental to modeling the natural world, yet modeling them involves a persistent trade-off: manually prescribed mechanistic models are interpretable by design but often overly simplistic and misspecified; in contrast, flexible data-driven neural methods lack physical insight. Hybrid modeling aims for the best of both worlds by combining a prescribed or symbolic, physics-based component with a flexible neural network. A critical challenge, however, is that the neural component may relearn mechanistic parts, yielding redundant and uninterpretable models, especially when the symbolic structure itself is discovered from data. Existing methods based on standard $L^2$ regularization rely on a projection argument that breaks when the symbolic component is learned through sparse discovery, allowing the neural augmentation to overlap with symbolic structure. We introduce \textbf{OrthoReg} (Orthogonal Regularization), which directly penalizes overlap between the symbolic and neural components, preventing symbolic structure from being absorbed by the neural residual. This yields a complementary decomposition: the symbolic part captures what the library can express, and the neural part captures what remains. On benchmark dynamical systems with partial library mismatch, OrthoReg improves symbolic recovery and out-of-distribution behavior.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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