FourierSpecNet: Neural Collision Operator Approximation Inspired by the Fourier Spectral Method for Solving the Boltzmann Equation

本論文は、ボルツマン方程式の非線形衝突演算子を効率的に近似し、解像度に依存しない学習やゼロショット超解像を可能にする「FourierSpecNet」と呼ばれる、フーリエスペクトル法と深層学習を融合させた新しいハイブリッド枠組みを提案し、その精度と計算コストの削減効果を検証したものである。

Jae Yong Lee, Gwang Jae Jung, Byung Chan Lim, Hyung Ju HwangMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Quantization of Probability Distributions via Divide-and-Conquer: Convergence and Error Propagation under Distributional Arithmetic Operations

この論文は、有限平均を持つ連続確率分布を近似する汎用的な分割統治アルゴリズムを提案し、その Wasserstein-1 距離による誤差上界と算術演算における安定性を示すとともに、既存手法との比較を通じて収束率の最適性と数値的優位性を検証しています。

Bilgesu Arif Bilgin, Olof Hallqvist Elias, Michael Selby, Phillip Stanley-MarbellMon, 09 Ma🔢 math

Solving Approximation Tasks with Greedy Deep Kernel Methods

この論文は、最適化可能なカーネル活性化関数と線形カーネル層を交互に配置した深層カーネルを導入し、それを貪欲法と組み合わせることで、従来のカーネル法やニューラルネットワークを上回る近似精度を達成する新しい手法を提案し、多孔質媒質中の反応流やパラメータ化された常微分方程式系などへの応用を通じてその有効性を検証したものである。

Marian Klink, Tobias Ehring, Robin Herkert, Robin Lautenschlager, Dominik Göddeke, Bernard HaasdonkMon, 09 Ma🔢 math

On the uniqueness of the discrete Calderon problem on multi-dimensional lattices

本論文は、3 次元以上の超立方格子における離散カルデロン問題について、境界電位と境界電流応答を結びつける離散ディリクレ・ノイマン作用素から辺の導電率を一意に決定できることを、新しいスライシング手法を用いて証明し、2 次元正方形格子における既存の結果を高次元に拡張したものである。

Maolin Deng, Bangti JinMon, 09 Ma🔢 math

Data-Driven Bed Capacity Planning Using Mt/Gt/M_t/G_t/\infty Queueing Models with an Application to Neonatal Intensive Care Units

この論文は、時間変化する入院率と患者ごとの在院日数分布を考慮したMt/Gt/M_t/G_t/\infty待ち行列モデルを用いたデータ駆動型のベッド容量計画フレームワークを提案し、カルガリーの新生児集中治療室(NICU)への適用を通じて、従来の静的な経験則では変動する需要下での容量不足を捉えきれないことを示しています。

Maryam Akbari-Moghaddam, Douglas G. Down, Na Li, Catherine Eastwood, Ayman Abou Mehrem, Alexandra HowlettMon, 09 Ma🔢 math

Performance Comparison of Gate-Based and Adiabatic Quantum Computing for AC Power Flow Problem

本論文は、交流電力潮流問題を組合せ最適化問題として定式化し、ゲート型量子コンピューティング(QAOA)とアディアバティック量子コンピューティング(Ising モデル)の両アプローチを 4 バス系統で比較検証し、D-Wave 社や富士通社の量子・量子インスパイアード最適化システムとの性能を評価することで、将来の電力網運用における量子最適化アルゴリズムの実用性とトレードオフを定量的に明らかにしたものである。

Zeynab Kaseb, Matthias Moller, Peter Palensky, Pedro P. VergaraMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Single- and Multi-Level Fourier-RQMC Methods for Multivariate Shortfall Risk

この論文は、物理空間ではなく周波数領域での積分によって被積分関数の滑らかさを高め、フーリエ逆変換とランダム化準モンテカルロ法を組み合わせることで、多変量不足リスクおよび最適配分の数値推定における計算コストと精度の課題を解決する、単一レベルおよび多レベルの新しいアルゴリズムを提案し、その理論的保証と数値的有効性を示すものである。

Chiheb Ben Hammouda, Truong Ngoc NguyenMon, 09 Ma🔢 math

Drifting to Boltzmann: Million-Fold Acceleration in Boltzmann Sampling with Force-Guided Drifting

本論文は、分子力場をドリフトモデルに統合する「Drifting Force Identity」を提唱し、座標空間と距離特徴空間のそれぞれに適した手法を開発することで、従来の分子動力学法に比べて百万倍の高速化を実現しつつ、ボルツマン分布からの分子コンフォメーション生成を単一ステップで高精度に行うことを可能にしました。

Pipi HuMon, 09 Ma🔬 physics

Everything is Vecchia: Unifying low-rank and sparse inverse Cholesky approximations

本論文は、低ランク近似と疎な逆コレスキー近似を統合する手法を示し、部分ピボット付きコレスキー近似と残差のベッキア近似の和が拡張されたスパースパターンを持つベッキア近似と等価であることを証明することで、ベッキア近似が既存の行列近似のクラスを包含し、広範な応用可能性を持つことを明らかにしています。

Eagan Kaminetz, Robert J. WebberMon, 09 Ma🔢 math

FlexTrace: Exchangeable Randomized Trace Estimation for Matrix Functions

本論文は、大規模な対称半正定行列の行列関数のトレース推定において、f(A)f({\bf A}) 自体との行列ベクトル積を必要とせず、行列 A{\bf A} との積のみで高精度な推定を可能にする新しい交換型ランダム化推定量「FlexTrace」を提案し、その理論的優位性と数値的有効性を示しています。

Madhusudan Madhavan, Alen Alexanderian, Arvind K. SaibabaMon, 09 Ma🔢 math

Structured Multidimensional Representation Learning for Large Language Models

本論文は、3 階テンソルに基づく L-積を用いて埋め込み空間を構造化されたスペクトル分解し、エンコーダのパラメータを大幅に削減しながらも標準的なトランスフォーマーの性能を維持する「L-Transformer」を提案し、その理論的同等性と実証的な有効性を示したものである。

Alaa El Ichi, Khalide Jbilou, Mohamed El Guide, Franck DufrenoisMon, 09 Ma💬 cs.CL

PriorIDENT: Prior-Informed PDE Identification from Noisy Data

この論文は、ノイズの多い時空間データから支配的な偏微分方程式を同定する際の問題を解決するため、ハミルトニアンや保存則、エネルギー最小化といった物理的事前知識を辞書に組み込み、微分を滑らかなテスト関数に移す弱形式スパース回帰フレームワーク「PriorIDENT」を提案し、高い真陽性率と構造保存性を達成することを示しています。

Cheng Tang, Hao Liu, Dong WangMon, 09 Ma🔢 math

A spectral approach to interface layers on networks for the linearized BGK equation and its acoustic limit

本論文は、ネットワーク上の線形化 BGK 方程式とその音響極限を扱い、ノード近傍の漸近解析を通じてマクロな結合条件を導出する際に生じる粘性層を含む界面層を、半空間問題に対するスペクトル法を用いて詳細に解析し、その精度と効率を実証するものである。

Raul Borsche, Tobias Damm, Axel Klar, Yizhou ZhouMon, 09 Ma🔢 math

A General and Robust 3D Finite Element Dynamics Framework for Railway Vehicle-Bridge Interaction with Nonlinear Wheel-Rail Contact Modeling

この論文は、有限要素法を用いた鉄道車両・橋梁連成動力学の解析において、有限変位を考慮した絶対座標系と制約方程式に基づく新しいアプローチを提案し、強風や地震による大規模な横方向変位を含む極限シナリオの現実的なシミュレーションを可能にするロバストな 3D 枠組みを構築したものである。

Pablo Antolin, Khanh Nguyen, José M. GoicoleaMon, 09 Ma🔢 math

A hybrid reduced-order and high-fidelity discontinuous Galerkin Spectral Element framework for large-scale PMUT array simulations

本論文は、PMUT アレイの大規模シミュレーションにおいて、各素子の振動モードを用いたモデル次数縮小法と、非整合メッシュや可変近似次数を可能にする不連続ガラーキン法に基づく高忠実度音響モデルを組み合わせ、オープンソースの SPEED ソフトウェア上で実装された効率的かつ高精度な計算フレームワークを提案するものである。

Paola F. Antonietti, Omer M. O. Abdalla, Michelangelo G. Garroni, Ilario Mazzieri, Nicola ParoliniMon, 09 Ma🔢 math