論文の概要: Probabilistic Data-Driven Modelling of Astrophysical Transients: The Neural Process Family for Ultrafast and Class-Agnostic Light Curve Reconstruction with NightLANP

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.27527v2
• Date: Mon, 01 Jun 2026 16:48:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 18:24:16.619482
• Title: Probabilistic Data-Driven Modelling of Astrophysical Transients: The Neural Process Family for Ultrafast and Class-Agnostic Light Curve Reconstruction with NightLANP
• Title（参考訳）: 天体物理遷移の確率論的データ駆動モデル:NightLANPを用いた超高速・クラス非依存光曲線再構成のためのニューラルプロセスファミリー
• Abstract要約: 光曲線再構成のためのニューラルプロセスファミリーを導入する。 最適化されていなくても、Attentive Neural Processがすべてのベンチマークを一貫して上回っていることを示す。 我々のモデルは、全てのバンドをマイクロ秒で同時に補間し、次の最強のニューラルベンチマークよりも4桁以上高速である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Astrophysical observations from Earth are subject to weather, environmental, and scientific constraints that lead to sparse, irregular light curves. On the eve of the Vera C. Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time, its dataset offers unprecedented opportunities for transient science. Yet a key challenge remains its cadence, sparse and irregular across six bands, limiting inference. Interpolation helps mitigate this, with Gaussian Processes the standard, but they struggle with cross-band correlations, require a priori kernel specification, and must be fit to each light curve individually, hence scaling poorly. Here, we introduce the neural process family for light curve reconstruction, combining the probabilistic framework of Gaussian Processes with the scalability of deep learning. By meta-learning on diverse simulated transients, Attentive Neural Processes shift the bulk of computation to training, enabling rapid, amortized inference with a class-agnostic model. Evaluated on realistic Rubin cadences across 15 transient classes, we show that even an unoptimized, out-of-the-box Attentive Neural Process consistently outperforms all benchmarks -- a suite of Gaussian Processes and neural networks -- on every tested metric, spanning regression quality, astrophysical feature recovery, and probabilistic calibration. Our model interpolates all bands simultaneously in microseconds, over four orders of magnitude faster than the next-best neural benchmark and five faster than Gaussian Processes, demonstrating the potential of neural processes for the nightly Rubin alert stream. Attentive Neural Processes avoid the overconfidence of standard neural networks and the underconfidence of Gaussian Processes, delivering sharp, well-calibrated uncertainties. This work establishes the neural process family as a scalable, probabilistic foundation for real-time transient science in the Rubin era.
• Abstract（参考訳）: 地球からの天体物理学的な観測は、天気、環境、科学的な制約が伴い、まばらで不規則な光曲線に繋がる。 Vera C. Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Timeの前夜には、そのデータセットは、一過性の科学に前例のない機会を提供する。 しかし、重要な課題は6つのバンドのケイデンス、スパース、不規則さであり、推論を制限している。 補間はガウス過程を標準としてこれを緩和するのに役立つが、バンド間の相関に苦しむため、プリミティブカーネルの仕様が必要であり、各光曲線に個別に適合しなければならないため、スケーリングが不十分である。 本稿では,ガウス過程の確率的フレームワークとディープラーニングのスケーラビリティを組み合わせた,光曲線再構成のためのニューラルプロセスファミリを紹介する。 多様なシミュレートされたトランジェントをメタラーニングすることで、Attentive Neural Processsは計算のバルクをトレーニングにシフトし、クラスに依存しないモデルで高速で償却された推論を可能にする。 15のトランジェントなクラスにわたる現実的なRubinケイデンスに基づいて評価すると、最適化されていないAttentive Neural Processでさえ、すべてのベンチマーク -- ガウス的プロセスとニューラルネットワークのスイート -- を、回帰品質、天体物理学的特徴回復、確率的キャリブレーションにまたがって、テストされたすべてのメトリック上で一貫して上回っていることが分かる。 我々のモデルは、すべてのバンドをマイクロ秒で同時に補間し、次の最強のニューラルベンチマークよりも4桁以上高速で、ガウスプロセスより5桁高速で、夜間のルビン警告ストリームのニューラルプロセスの可能性を示す。 注意深いニューラル・プロセスは、標準ニューラルネットワークの過信とガウス・プロセスの過信を回避し、鋭くよく校正された不確実性をもたらす。 この研究は、ルービン時代のリアルタイム・トランジェント・サイエンスのスケーラブルで確率的な基礎として、ニューラル・プロセス・ファミリーを確立した。

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