論文の概要: Accelerating Posterior Inference from Pulsar Light Curves via Learned Latent Representations and Local Simulator-Guided Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.14520v1
- Date: Mon, 16 Feb 2026 07:12:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-17 16:22:50.245357
- Title: Accelerating Posterior Inference from Pulsar Light Curves via Learned Latent Representations and Local Simulator-Guided Optimization
- Title(参考訳): 学習潜在表現と局所シミュレータ誘導最適化によるパルサー光曲線からの後部推論の高速化
- Authors: Farhana Taiyebah, Abu Bucker Siddik, Indronil Bhattacharjee, Diane Oyen, Soumi De, Greg Olmschenk, Constantinos Kalapotharakos,
- Abstract要約: 光曲線の形でのパルサー観測による後部推測は、マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて行うのが一般的である。
学習された潜在表現と局所シミュレータ誘導最適化を組み合わせることで、精度を維持しながら後部推論を高速化するフレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.410957950204883
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Posterior inference from pulsar observations in the form of light curves is commonly performed using Markov chain Monte Carlo methods, which are accurate but computationally expensive. We introduce a framework that accelerates posterior inference while maintaining accuracy by combining learned latent representations with local simulator-guided optimization. A masked U-Net is first pretrained to reconstruct complete light curves from partial observations and to produce informative latent embeddings. Given a query light curve, we identify similar simulated light curves from the simulation bank by measuring similarity in the learned embedding space produced by pretrained U-Net encoder, yielding an initial empirical approximation to the posterior over parameters. This initialization is then refined using a local optimization procedure using hill-climbing updates, guided by a forward simulator, progressively shifting the empirical posterior toward higher-likelihood parameter regions. Experiments on the observed light curve of PSR J0030+0451, captured by NASA's Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), show that our method closely matches posterior estimates obtained using traditional MCMC methods while achieving 120 times reduction in inference time (from 24 hours to 12 minutes), demonstrating the effectiveness of learned representations and simulator-guided optimization for accelerated posterior inference.
- Abstract(参考訳): 光曲線の形でのパルサー観測による後部推論は、マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて行うのが一般的である。
学習された潜在表現と局所シミュレータ誘導最適化を組み合わせることで、精度を維持しながら後部推論を高速化するフレームワークを提案する。
マスクされたU-Netは、まず部分的な観測から完全な光曲線を再構築し、情報的な潜伏埋め込みを生成するために事前訓練される。
問合せ光曲線が与えられた場合、事前学習されたU-Netエンコーダが生成する学習埋め込み空間の類似度を測定して、シミュレーションバンクから類似した光曲線を同定し、後続パラメータに対する実験的な近似を導出する。
この初期化は、丘登り更新を用いて局所的な最適化手順を用いて洗練され、前方シミュレータでガイドされ、実験後部を高次パラメータ領域へ徐々にシフトさせる。
NASAのニュートロン・スター・インテリア・インテリア・コンポジション・エクスプローラー(NICER)で観測されたPSR J0030+0451の光曲線に関する実験により、従来のMCMC法を用いて得られた後方推定値と密に一致し、予測時間(24時間から12分)の120倍の短縮を実現し、学習された表現の有効性と、加速後推論のためのシミュレータ誘導最適化の有効性を示した。
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