論文の概要: Dissecting Jet-Tagger Through Mechanistic Interpretability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.09881v1
- Date: Mon, 11 May 2026 02:11:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-12 23:28:50.471598
- Title: Dissecting Jet-Tagger Through Mechanistic Interpretability
- Title(参考訳): 機械的解釈可能性によるジェットタガーの分離
- Authors: Saurabh Rai, Sanmay Ganguly,
- Abstract要約: 我々はTop Quark Tagging参照データセットに基づいてトレーニングされたParticle Transformerアーキテクチャの機械論的解釈可能性解析を行う。
ジェットの分類と内部表現の物理的内容の特徴付けに責任がある計算回路を同定する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Mechanistic interpretability seeks to reverse engineer a trained neural network by identifying the minimal subset of internal components. We perform a mechanistic interpretability analysis of the Particle Transformer architecture, trained on the Top Quark Tagging reference dataset, with the goal of identifying the computational circuit responsible for jet classification and characterizing the physical content of its internal representations. Combining zero ablation, path patching with two complementary on-manifold corruption strategies and linear probing of the residual stream, we identify a sparse six-head circuit that recovers the great majority of the full model performance while admitting a clean source-relay-readout interpretation. In this circuit, a single early layer head serves as the primary causal source, a cluster of middle-layer heads acts as relays selectively attending to hard pairwise substructure and a single late-layer head reads out the aggregated signal. Linear probes show that the residual stream is preferentially aligned with the energy correlator basis over the $N$-subjettiness basis. Within the energy correlator basis, the model preferentially encodes 2-prong substructure observables over the 3-prong observables. A per-layer trained probe further reveals that the apparent single step commitment of the model to a classification decision in the first class attention block is in fact a basis rotation, with the discriminating signal already saturating in the particle attention stack. These results demonstrate that mechanistic interpretability methods developed for natural language models can be used for jet physics classifiers and indicate that gradient descent may rediscover physically meaningful aspects of jet tagging without supervision.
- Abstract(参考訳): 機械的解釈可能性(Mechanistic Interpretability)は、内部コンポーネントの最小サブセットを特定することによって、トレーニングされたニューラルネットワークをリバースエンジニアリングすることを目指している。
本研究では,トップクォークタギング参照データセットに基づいてトレーニングされたParticle Transformerアーキテクチャの機械論的解釈可能性解析を行い,ジェットの分類に責任のある計算回路を特定し,内部表現の物理的内容を特徴付けることを目的とする。
ゼロアブレーションと2つの相補的オンマンフォールドの汚損戦略と残差ストリームの線形探索を組み合わせることで、クリーンなソース・リレー・リードアウト解釈を認めながら、モデル性能の大部分を回復するスパース6ヘッド回路を同定する。
この回路では、単一初期層ヘッドが一次因果源として機能し、中層ヘッドのクラスタが、ハードペアのサブ構造に選択的に関与するリレーとして機能し、単一の後期層ヘッドが集約された信号を読み出す。
線形プローブは、残留ストリームが$N$-subjettiness基底よりもエネルギー相関子基底に優先的に一致していることを示している。
エネルギー相関器基底において、モデルは3つのプロング観測器上の2-プロング部分構造観測器を優先的に符号化する。
さらに、第1級注目ブロックにおける分類決定に対するモデルの明らかな単一ステップのコミットメントが、粒子注意スタックに既に飽和している識別信号とともに、実際にベースローテーションであることを明らかにする。
これらの結果は、自然言語モデルのために開発された機械論的解釈可能性法をジェット物理分類器に応用できることを示し、勾配降下は、監督なしでジェットタグ付けの物理的意味のある側面を再発見できることを示した。
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