論文の概要: pADAM: A Plug-and-Play All-in-One Diffusion Architecture for Multi-Physics Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.16757v1
- Date: Tue, 17 Mar 2026 16:37:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-18 17:42:07.420568
- Title: pADAM: A Plug-and-Play All-in-One Diffusion Architecture for Multi-Physics Learning
- Title(参考訳): pADAM: マルチ物理学習のためのプラグイン・アンド・プレイオール・イン・ワン・ディフュージョン・アーキテクチャ
- Authors: Amirhossein Mollaali, Bongseok Kim, Christian Moya, Guang Lin,
- Abstract要約: pADAMは、不均一な偏微分方程式族をまたいだ共分散確率的事前学習を行う統合生成フレームワークである。
トレーニングをすることなく、単一のアーキテクチャ内で前方予測と逆推論をサポートする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.782045150068569
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Generalizing across disparate physical laws remains a fundamental challenge for artificial intelligence in science. Existing deep-learning solvers are largely confined to single-equation settings, limiting transfer across physical regimes and inference tasks. Here we introduce pADAM, a unified generative framework that learns a shared probabilistic prior across heterogeneous partial differential equation families. Through a learned joint distribution of system states and, where applicable, physical parameters, pADAM supports forward prediction and inverse inference within a single architecture without retraining. Across benchmarks ranging from scalar diffusion to nonlinear Navier--Stokes equations, pADAM achieves accurate inference even under sparse observations. Combined with conformal prediction, it also provides reliable uncertainty quantification with coverage guarantees. In addition, pADAM performs probabilistic model selection from only two sparse snapshots, identifying governing laws through its learned generative representation. These results highlight the potential of generative multi-physics modeling for unified and uncertainty-aware scientific inference.
- Abstract(参考訳): 異なる物理法則をまたいだ一般化は、科学における人工知能の根本的な課題である。
既存のディープラーニングソルバは、主に単一方程式の設定に限られており、物理的なレシエーションや推論タスク間の転送を制限する。
ここでは、不均一偏微分方程式族間で共有確率事前学習を行う統一生成フレームワーク pADAM を紹介する。
pADAMは、学習されたシステム状態の連成分布と、適用可能な物理パラメータによって、単一のアーキテクチャ内での前方予測と逆推論をサポートし、再トレーニングを行なわない。
スカラー拡散から非線形ナビエ-ストークス方程式までの範囲で、pADAMはスパース観測の下でも正確な推論を行う。
共形予測と組み合わせることで、カバレッジ保証を伴う信頼性の高い不確実性定量化も提供する。
pADAMは2つのスパーススナップショットから確率的モデル選択を行い、学習された生成表現を通じて規則を識別する。
これらの結果は、統一的で不確実性を考慮した科学的推論のための生成的多物理モデリングの可能性を強調している。
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