카오스 연구실 디렉토리 (Chaos Lab)

[AI & Chaos 세계적 기념비] 순환신경망의 일종인 '리저버 컴퓨팅(Reservoir Computing)'을 활용하여 쿠라모토-시바신스키 방정식 등 난류와 고차원 카오스 시스템의 미래 상태 및 끌개를 완벽에 가깝게 예측하는 혁신적 기계학습 프레임워크를 개척했습니다.

노벨상 수상자 머리 겔만 등이 공동 설립한 복잡계와 카오스 연구의 세계적 성지입니다. 비선형 동역학, 카오스 이론, 인공생명, 대규모 네트워크 과학과 인공지능의 지능 형성 원리를 학제 간 연구로 규명합니다.

비선형 시스템 제어의 바이블 교과서 저자인 슬로틴 교수의 연구실입니다. 리만 기하학 기반 '수축 분석(Contraction Theory)'을 심층신경망과 순환신경망에 적용하여 복잡하고 카오스적인 AI 시스템의 안정성과 수렴성을 수학적으로 증명합니다.

자연계와 인공계에서 자발적으로 질서가 형성되는 자기조직화 메커니즘과 카오스적 유체 난류, 복잡계 신경망의 집단 발화 동역학을 이론과 AI 모델로 탐구하는 세계 최고 권위의 연구소입니다.

전 세계적인 베스트셀러 교과서 <Nonlinear Dynamics and Chaos>의 저자 스티븐 스트로가츠 교수의 연구실입니다. 반딧불이 동기화, 심장 박동 세포의 결합부터 신경망 진동자 결합 및 인공신경망 집단 동역학을 수학적으로 모델링합니다.

[리저버 컴퓨팅의 원조] 복잡한 카오스적 내부 연결망(Reservoir)을 그대로 둔 채 출력 가중치만 선형 학습시키는 'Echo State Networks(ESN)'를 창안한 허버트 예거 교수의 연구실입니다. 비선형 시계열 예측과 뉴로모픽 물리 컴퓨팅을 선도합니다.

카오스 시계열 데이터로부터 시스템의 숨겨진 계산 구조(ε-머신)를 자동으로 재구성하는 '계산역학'의 창시자 제임스 크러치필드 교수가 이끄는 센터입니다. 카오스와 복잡계가 어떻게 정보를 저장하고 처리하는지 규명합니다.

생물학적 뉴런의 불응성 특성을 반영한 세계 최초의 '카오스 신경망(Chaotic Neural Network)' 모델을 제창한 아이하라 카즈유키 교수의 연구실입니다. 카오스적 연상 기억과 복잡 질병의 조기 징후를 예측하는 수리 AI 모델을 연구합니다.

노스웨스턴 공대와 켈로그 경영대학원이 연계한 세계 최고 수준의 복잡계 연구소입니다. 카오스적이고 비선형적인 대규모 네트워크 데이터와 소셜 미디어, 생체 분자 네트워크의 집단적 거동을 머신러닝으로 분석합니다.

고전 카오스부터 양자 다체계 카오스, 생물학적 활성 물질의 비평형 동역학까지 복잡계 물리의 근본 법칙을 연구하는 독일의 세계적 연구소입니다. 세계적인 비선형 시계열 분석 패키지(TISEAN) 개발의 중심지입니다.

[원문 보존] 카오스 시스템의 주기 배가 분기(Period-Doubling Bifurcations)와 보편성 이론, 보존계 및 산일계 카오스 거동을 정밀 분석한 강원대 김상윤 교수의 연구실입니다.

[원문 보존] 대규모 컴퓨터 수치 해석과 몬테카를로 기법을 적용하여 비선형 물리계 및 카오스 현상을 계산적으로 규명한 경기대 전산물리 연구실입니다.

[원문 보존] 화학 진동 반응(벨로우소프-자보틴스키 반응 등)과 복잡 물리계의 비선형 카오스 동역학을 연구한 국형태 교수의 연구실입니다.

[원문 보존] 뇌 신경망의 집단 발화, 심근 세포의 카오스적 세동과 나선파(Spiral Wave) 소멸 기전, 패턴 형성 원리를 물리학적으로 증명한 고려대 신경동역학 연구센터입니다.

[원문 보존] 레이저 미세 공진기 내부의 양자 및 광 카오스 현상을 제어하고 이를 안전한 초고속 보안 광통신에 응용하는 연구를 이끈 국가지정 연구센터입니다.

[원문 보존] 심박 변이도(HRV), 뇌파(EEG), 혈압 변동 등 인체의 복잡한 생체 신호를 프랙탈 및 카오스 비선형 동역학으로 분석하고 기초 교육을 제공한 서울의대 연구회입니다.

[원문 보존] 소프트 매터, 액체 소용돌이 난류, 콜로이드 입자의 비평형 브라운 운동과 복잡계 자기조직화 거동을 실험적으로 규명한 부산대 박혁규 교수 연구실입니다.

[원문 보존] 카오스 전기회로(추아 회로 등)의 비선형 거동과 카오스 동기화, 시계열 분석 자료실을 방대하게 운영했던 아주대 김영태 교수의 연구실입니다.

[원문 보존 ★★] 생체 신호(맥파, 심전도, 뇌파)의 비선형 시계열 분석 기법과 카오스 이론에 대한 체계적인 온라인 공개 강의 자료를 제공했던 인제대 이상훈 교수 연구실입니다.

[원문 보존] 로렌츠 끌개 등 비선형 카오스 시스템과 신경세포 집단의 비선형 동역학적 특성을 연구한 충북대학교 물리학과의 연구실입니다.

[원문 보존 ★] 한국 복잡계와 비선형 과학 발전을 주도해 온 김승환 교수의 연구실입니다. 뇌 동역학 신호, 생체 및 금융 시계열 데이터 분석 기법과 카오스 예측 모델을 연구했습니다.

[원문 보존] 물리학, 뇌공학, 전산학, 바이오, 금융 분야의 KAIST 대표 석학들이 연계하여 복잡 네트워크, 척도 없는 네트워크, 뇌 인지 카오스 시스템을 다학제적으로 연구한 그룹입니다.