Enhancing Reconstruction Capability of Wavelet Transform Amorphous Radial Distribution Function via Machine Learning Assisted Parameter Tuning

本論文は、機械学習によるパラメータ最適化手法を導入して波動関数ラジアル分布関数(WT-RDF)の振幅精度を向上させた「WT-RDF+」フレームワークを開発し、Ge-Se および Ag-Ge-Se 系アモルファス材料の原子構造再構成において、従来の機械学習モデルを上回る性能を実現したことを報告しています。

Deriyan Senjaya, Stephen Ekaputra LimantoroWed, 11 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Leveraging chaotic transients in the training of artificial neural networks

この論文は、学習率を意図的に大きく設定することで勾配降下法が「探索と利用のバランス」を取る過渡的カオス領域に遷移し、初期条件への敏感な依存性(正の最大リアプノフ指数)を示しながらも、MNIST などの多様なタスクやアーキテクチャにおいてテスト精度への収束時間を最小化し、人工ニューラルネットワークの学習を加速できることを示しています。

Pedro Jiménez-González, Miguel C. Soriano, Lucas LacasaTue, 10 Ma🤖 cs.LG

A Thermodynamic Structure of Asymptotic Inference

この論文は、標本サイズとパラメータ分散を状態空間の座標とし、シャノン情報をエントロピーに相当させる熱力学的枠組みを構築することで、推論過程における最適経路や効率限界を記述し、推論物理学とアンサンブル物理学が統合された熱力学記述における逆方向の影のプロセスとして捉えられることを示しています。

Willy WongTue, 10 Ma🔬 physics

Learning the Standard Model Manifold: Bayesian Latent Diffusion for Collider Anomaly Detection

この論文は、質量の非相関や潜在空間の正則化といった物理的制約を明示的に組み込んだベイズ潜在拡散モデルを提案し、LHC ジェットデータのシミュレーションにおいて、不確実性の推定と物理的一貫性を両立させることで、新物理探索に向けた信頼性の高い異常検知手法の構築に貢献することを示しています。

Jigar Patel, Tommaso DorigoTue, 10 Ma🔬 physics

Experimentally Resolving Gravity-Capillary Wave Evolution in Vessels of Unknown Boundary Conditions

本論文では、未知の境界条件という課題を回避し、教師なし機械学習を用いて実験データから直接波モードを抽出する「抽出モード追跡(EMT)」法を提案し、その有効性を合成データとファラデー波の実験を通じて実証している。

Sean M. D. Gregory, Vitor S. Barroso, Silvia Schiattarella, Anastasios Avgoustidis, Silke WeinfurtnerTue, 10 Ma🔬 physics

Universal electronic manifolds for extrapolative alloy discovery

本研究は、非相互作用電子密度を記述子として用い、ベイズ能動学習と組み合わせることで、高価な第一原理計算を必要とせず、既知の合金データから未知の多成分系 refractory 高エントロピー合金の物性をゼロショットで高精度に予測し、合金探索を劇的に加速する新しい計算フレームワークを提案するものである。

Pranoy Ray, Sayan Bhowmik, Phanish Suryanarayana, Surya R. Kalidindi, Andrew J. MedfordTue, 10 Ma🔬 cond-mat.mtrl-sci

Turning Time Series into Algebraic Equations: Symbolic Machine Learning for Interpretable Modeling of Chaotic Time Series

この論文は、カオス時系列データから明示的かつ解釈可能な代数方程式を学習する「記号ニューラルフォレキャスター(SyNF)」と「記号木フォレキャスター(SyTF)」の 2 つの手法を提案し、これらがブラックボックスモデルと同等の予測精度を維持しつつ、背後にある力学の透明性を提供することを示しています。

Madhurima Panja, Grace Younes, Tanujit ChakrabortyTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Dissecting Spectral Granger Causality through Partial Information Decomposition

この論文は、部分情報分解の枠組みを用いて多変量グレンジャー因果性を冗長・協調・固有の相互作用に分解する新たな手法「PDGC」を提案し、それを神経性失神患者の生理学的ネットワーク解析に応用することで、従来の手法では捉えられなかった自律神経機能障害の新たなメカニズムを解明したことを報告しています。

Luca Faes, Gorana Mijatovic, Riccardo Pernice, Daniele Marinazzo, Sebastiano Stramaglia, Yuri AntonacciTue, 10 Ma🔬 physics

Adaptive Entropy-Driven Sensor Selection in a Camera-LiDAR Particle Filter for Single-Vessel Tracking

本論文は、カメラと LiDAR の特性を補完し、エントロピー削減に基づく適応的なセンサー選択戦略を採用することで、沿岸固定プラットフォームからの単一船舶追跡において、精度と継続性を両立するロバストなマルチモーダル粒子フィルタ追跡手法を提案し、キプロスでの実海域実験でその有効性を検証したものである。

Andrei Starodubov, Yaqub Aris Prabowo, Andreas Hadjipieris, Ioannis Kyriakides, Roberto GaleazziTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Probabilistic Analysis of Event-Mode Experimental Data

この論文は、従来のヒストグラム化と最小二乗法に依存しない確率的アプローチを中性子散乱イベントデータ解析に適用することで、パラメータ精度の向上、データ効率の劇的な改善、および系統誤差の低減を実現しつつ、直感的な理解の難しさと計算時間の増加というトレードオフを明らかにしています。

Phillip M. Bentley, Thomas H. RodThu, 12 Ma🔬 physics

Estimating Detector Error Models on Google's Willow

この論文は、デコーダを使用せずにシンドロームから検出器誤りモデル(DEM)を推定するアルゴリズムを確立し、Google の Willow チップ(72 量子ビットおよび 105 量子ビット)への適用を通じて、モデルの精度向上、長距離相関の発見、および放射線事象などの未解明のアーティファクトの特定を実現したことを報告しています。

Kregg Elliot Arms, Martin James McHugh, Joseph Edward Nyhan, William Frederick Reus, James Loudon UlrichThu, 12 Ma⚛️ quant-ph

Bayesian Hierarchical Models and the Maximum Entropy Principle

この論文は、ハイパーパラメータに条件付けた事前分布が最大エントロピー分布(canonical distribution)である場合、ハイパーパラメータを積分して得られるパラメータの周辺事前分布も、未知量の関数の周辺分布に関する異なる制約のもとで最大エントロピー性を満たすことを示し、階層モデルを割り当てる際に仮定されている情報の本質を明らかにするものである。

Brendon J. BrewerThu, 12 Ma📊 stat

A mapping-based projection of detailed kinetics uncertainty onto reduced manifolds

本論文は、詳細な化学反応速度パラメータの不確実性を低次元多様体上の量へ効率的に投影する二段階フレームワークを開発し、複雑な燃焼シミュレーションにおいて混合や滞留時間などの物理的要因に起因する化学的不確実性の空間分布を定量化する手法を提案しています。

Vansh Sharma, Shuzhi Zhang, Rahul Jain, Venkat RamanThu, 12 Ma🔬 physics

Large Language Models -- the Future of Fundamental Physics?

この論文は、Qwen2.5 の大規模言語モデルをコネクタネットワークと組み合わせることで、標準的な初期化や同サイズの専用ネットワークを上回る性能で、宇宙論的大規模構造の 3D 地図生成や宇宙論パラメータの回帰といった SKA データ分析を可能にする「Lightcone LLM(L3M)」の手法を提案し、その有効性を示しています。

Caroline Heneka, Florian Nieser, Ayodele Ore, Tilman Plehn, Daniel SchillerMon, 09 Ma⚛️ hep-ph

Position-Sensitive Silicon Photomultiplier Array with Enhanced Position Reconstruction by means of a Deep Neural Network

本論文は、深層ニューラルネットワークを用いた位置再構成手法により、2x2 配列の線形勾配型シリコンフォトマルチプライヤーアレイの位置分解能と直線性を大幅に向上させ、解像度を最大 12.1 倍まで高めることを示しています。

Cyril Alispach, Fabio Acerbi, Hossein Arabi, Domenico della Volpe, Alberto Gola, Aramis Raiola, Habib ZaidiMon, 09 Ma🔬 physics

Optimization-based Unfolding in High-Energy Physics

この論文は、高エネルギー物理学におけるアンフォールディング問題を正則化付き二次最適化問題として再定式化し、QUBO 形式へ変換することで量子アニーリングやハイブリッド量子古典ソルバーによる解法を可能にしたオープンソースパッケージ「QUnfold」を開発し、従来の手法と同等の精度を達成することを示したものである。

Simone Gasperini, Gianluca Bianco, Marco Lorusso, Carla Rieger, Michele GrossiMon, 09 Ma⚛️ quant-ph