論文の概要: Discovering Nuclear Models from Symbolic Machine Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11477v1
• Date: Wed, 17 Apr 2024 15:32:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-18 13:25:44.200537
• Title: Discovering Nuclear Models from Symbolic Machine Learning
• Title（参考訳）: シンボリック機械学習から核モデルを発見する
• Authors: Jose M. Munoz, Silviu M. Udrescu, Ronald F. Garcia Ruiz,
• Abstract要約: 我々は,新しい記号型機械学習(ML)が従来の核物理モデルを再発見できるかどうかを考察する。 多目的反復回帰手法を開発し、複数の観測対象物に対するシンボル回帰を処理した。 提案手法では, 陽子数と中性子数に基づいて単純な解析関係を同定し, 最先端の原子核モデルに匹敵する精度で解釈可能なモデルを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Numerous phenomenological nuclear models have been proposed to describe specific observables within different regions of the nuclear chart. However, developing a unified model that describes the complex behavior of all nuclei remains an open challenge. Here, we explore whether novel symbolic Machine Learning (ML) can rediscover traditional nuclear physics models or identify alternatives with improved simplicity, fidelity, and predictive power. To address this challenge, we developed a Multi-objective Iterated Symbolic Regression approach that handles symbolic regressions over multiple target observables, accounts for experimental uncertainties and is robust against high-dimensional problems. As a proof of principle, we applied this method to describe the nuclear binding energies and charge radii of light and medium mass nuclei. Our approach identified simple analytical relationships based on the number of protons and neutrons, providing interpretable models with precision comparable to state-of-the-art nuclear models. Additionally, we integrated this ML-discovered model with an existing complementary model to estimate the limits of nuclear stability. These results highlight the potential of symbolic ML to develop accurate nuclear models and guide our description of complex many-body problems.
• Abstract（参考訳）: 多くの現象学的核モデルが提案され、核チャートの異なる領域で特定の観測可能物を記述することが提案されている。 しかしながら、全ての核の複雑な振る舞いを記述する統一モデルの開発は、依然として未解決の課題である。 ここでは,新しいシンボリック機械学習(ML)が,従来の物理モデルを再発見するか,あるいは簡易性,忠実性,予測力を向上した代替品を識別できるかを検討する。 この課題に対処するために,多目的反復型シンボル回帰手法を開発し,複数の観測対象に対するシンボル回帰を処理し,実験的不確実性を考慮し,高次元問題に対して頑健である。 原理の証明として,光・中質量核の核結合エネルギーと電荷半径を記述するために本手法を適用した。 提案手法では, 陽子数と中性子数に基づいて単純な解析関係を同定し, 最先端の原子核モデルに匹敵する精度で解釈可能なモデルを提供する。 さらに、このML発見モデルと既存の補完モデルを統合し、核安定性の限界を推定した。 これらの結果は、正確な核モデルを開発し、複雑な多体問題の記述をガイドするシンボリックMLの可能性を強調している。

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