論文の概要: Tabular foundation model for GEOAI benchmark problems BM/AirportSoilProperties/2/2025
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.03191v1
- Date: Wed, 03 Sep 2025 10:21:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 21:40:46.48693
- Title: Tabular foundation model for GEOAI benchmark problems BM/AirportSoilProperties/2/2025
- Title（参考訳）: GEOAIベンチマーク問題BM/AirportSoilProperties/2/2025のタブラル基礎モデル
- Authors: Taiga Saito, Yu Otake, Stephen Wu,
- Abstract要約: 本稿では,GEOAIベンチマークBM/AirportSoilProperties/2/2025で定義されたサイト特性問題に対する Tabular Prior-Data Fitted Network (TabPFN) の新たな応用について述べる。
我々は、TabPFNをゼロトレーニング、少数ショット、空間内学習設定に適用し、大きな間接データベース(BID)から追加のコンテキストを提供する。
この研究は、TabPFNが汎用基礎モデルとして優れた精度とよく校正された予測分布を達成したことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.07098502859192
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents a novel application of the Tabular Prior-Data Fitted Network (TabPFN) - a transformer-based foundation model for tabular data - to geotechnical site characterization problems defined in the GEOAI benchmark BM/AirportSoilProperties/2/2025. Two tasks are addressed: (1) predicting the spatial variation of undrained shear strength (su) across borehole depth profiles, and (2) imputing missing mechanical parameters in a dense-site dataset. We apply TabPFN in a zero-training, few-shot, in-context learning setting - without hyper-parameter tuning - and provide it with additional context from the big indirect database (BID). The study demonstrates that TabPFN, as a general-purpose foundation model, achieved superior accuracy and well-calibrated predictive distributions compared to a conventional hierarchical Bayesian model (HBM) baseline, while also offering significant gains in inference efficiency. In Benchmark Problem #1 (spatial su prediction), TabPFN outperformed the HBM in prediction accuracy and delivered an order-of-magnitude faster runtime. In Benchmark Problem #2 (missing mechanical parameter imputation), TabPFN likewise achieved lower RMSE for all target parameters with well-quantified uncertainties, though its cumulative computation cost was higher than HBM's due to its one-variable-at-a-time inference. These results mark the first successful use of a tabular foundation model in geotechnical modeling, suggesting a potential paradigm shift in probabilistic site characterization.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, GEOAIベンチマークBM/AirportSoilProperties/2/2025で定義された地盤特性問題に対する, 表層データに対する変換器ベース基盤モデルであるTabular Pre-Data Fitted Network (TabPFN) の新たな適用法を提案する。
1) 坑井深度分布の空間的変化を予測し, 2) 深度データセットにおける機械的パラメータの欠如を示唆する。
我々は、TabPFNをハイパーパラメータチューニングなしで、ゼロトレーニング、少数ショット、コンテキスト内学習設定に適用し、大きな間接データベース(BID)から追加のコンテキストを提供する。
本研究では,一般的な基礎モデルであるTabPFNが,従来の階層型ベイズモデル (HBM) ベースラインよりも精度が高く,精度の高い予測分布を実現し,推論効率も向上したことを示す。
ベンチマーク問題#1(spatial su prediction)では、TabPFNは予測精度でHBMを上回り、桁違いの高速実行を実現した。
Benchmark Issue #2 (Missing Mechanical parameter imputation) では、TabPFN は1変数の時間推定により計算コストが HBM よりも高かったが、精度の良い不確実性を持つ全てのターゲットパラメータに対して、RMSE を低く達成した。
これらの結果は、ジオテクニカルモデリングにおける表層基盤モデルの最初の成功例であり、確率的サイトキャラクタリゼーションにおける潜在的なパラダイムシフトを示唆している。
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