論文の概要: Discovering Multiscale Deep Formulas in Complex Systems via Neural-Guided Lambda Calculus
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.07426v1
- Date: Fri, 05 Jun 2026 16:21:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-08 14:33:29.845936
- Title: Discovering Multiscale Deep Formulas in Complex Systems via Neural-Guided Lambda Calculus
- Title(参考訳): ニューラルガイド型ラムダ計算による複雑系における大規模深部方程式の発見
- Authors: Hanqiao Yu, Shusen Yang, Xuebin Ren, Cong Zhao,
- Abstract要約: 複雑なシステムからマルチスケールな公式を自動的に抽出するエンドツーエンドのAI手法であるDeflexを提案する。
デフレックスは最先端の手法よりも7倍高い効率を達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.796828099296397
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A fundamental problem in science is identifying underlying patterns of complex systems in the form of concise mathematical formulas. Current Artificial Intelligence (AI)-based methods have shown strong performance in single-scale systems, yet remain limited in identifying scale-specific formulas in multiscale complex systems. We present Deflex, an end-to-end AI method to automatically extract multiscale formulas with potentially different forms, including invariants and distributions, from complex systems. Deflex consists of two subsystems named Deflexformer and Deflexpressor. Deflexpressor is a lambda-calculus symbolic regression model for higher-order formulas. Deflexformer is a decomposable deep energy model for learning unified representations across scales. Deflexpressor generates synthetic data to pre-train Deflexformer, which then guides formula discovery by decoupling multiscale latent relationships. Across six representative complex systems with diverse behaviors, Deflex achieves up to 7-fold higher efficiency than the state-of-the-art methods while enabling automated multiscale discovery. Our work could be a useful tool for scientific discovery across disciplines.
- Abstract(参考訳): 科学における根本的な問題は、簡潔な数学的公式の形で複雑なシステムの根底にあるパターンを特定することである。
現在のAI(Artificial Intelligence)ベースの手法は、シングルスケールシステムでは高い性能を示してきたが、マルチスケール複雑なシステムでは、スケール固有の公式を特定することにはまだ限界がある。
Deflexは、複雑なシステムから不変量や分布を含む潜在的に異なる形のマルチスケール公式を自動的に抽出するエンドツーエンドAI手法である。
DeflexはDeflexformerとDeflexpressorという2つのサブシステムから構成される。
デフレックスプレッサー(Deflexpressor)は、高次式に対するラムダ計算のシンボリック回帰モデルである。
デフレキシフォーマー(Deflexformer)は、スケールにまたがる統一表現を学習するための分解可能な深部エネルギーモデルである。
Deflexpressorは、事前訓練されたDeflexformerに合成データを生成し、その後、多スケールの潜伏関係を疎結合して公式発見を誘導する。
多様な振る舞いを持つ6つの代表的な複雑なシステムに対して、Deflexは最先端の手法よりも最大7倍の効率を実現し、自動マルチスケール発見を実現している。
私たちの研究は、分野をまたいだ科学的発見に役立つツールかもしれません。
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