論文の概要: Physics-Informed Super-Resolution Diffusion for 6D Phase Space Diagnostics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04305v1
- Date: Wed, 08 Jan 2025 06:34:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-09 16:10:19.567737
- Title: Physics-Informed Super-Resolution Diffusion for 6D Phase Space Diagnostics
- Title（参考訳）: 6次元位相空間診断のための物理インフォームド超解像拡散
- Authors: Alexander Scheinker,
- Abstract要約: 適応変分オートエンコーダは、初期ビーム条件画像とスカラー計測を低次元潜在空間に埋め込む。
6次元テンソルからの投影は物理的に一貫した2次元投影を生成する。
教師なし適応潜時空間チューニングは、時間変化ビームの追跡を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.2480439325792
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Adaptive physics-informed super-resolution diffusion is developed for non-invasive virtual diagnostics of the 6D phase space density of charged particle beams. An adaptive variational autoencoder (VAE) embeds initial beam condition images and scalar measurements to a low-dimensional latent space from which a 326 pixel 6D tensor representation of the beam's 6D phase space density is generated. Projecting from a 6D tensor generates physically consistent 2D projections. Physics-guided super-resolution diffusion transforms low-resolution images of the 6D density to high resolution 256x256 pixel images. Un-supervised adaptive latent space tuning enables tracking of time-varying beams without knowledge of time-varying initial conditions. The method is demonstrated with experimental data and multi-particle simulations at the HiRES UED. The general approach is applicable to a wide range of complex dynamic systems evolving in high-dimensional phase space. The method is shown to be robust to distribution shift without re-training.
- Abstract（参考訳）: 荷電粒子ビームの6次元位相空間密度の非侵襲的仮想診断のための適応物理学インフォームド超解像拡散法を開発した。
適応可変オートエンコーダ(VAE)は、ビームの6次元位相空間密度の326画素6Dテンソル表現を生成する低次元潜在空間に、初期ビーム条件画像とスカラー計測を埋め込む。
6次元テンソルからの投影は物理的に一貫した2次元投影を生成する。
物理誘導超解像拡散は6次元密度の低解像度画像を256x256ピクセルの高解像度に変換する。
教師なし適応潜時空間チューニングは、時間変化の初期条件を知らない時間変化ビームの追跡を可能にする。
この手法はHiRES UEDで実験データと多粒子シミュレーションを用いて実証された。
一般的なアプローチは、高次元位相空間で進化する幅広い複雑な力学系に適用できる。
本手法は, 再学習を伴わずに, 分散シフトに頑健であることが示されている。
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