論文の概要: Zero-shot generalization of transformer neural operators to larger domains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.14597v1
- Date: Fri, 12 Jun 2026 16:17:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-15 16:00:42.981361
- Title: Zero-shot generalization of transformer neural operators to larger domains
- Title(参考訳): 変圧器ニューラル作用素の大域へのゼロショット一般化
- Authors: Armand de Villeroché, Sibo Cheng, Vincent Le Guen, Marc Bocquet, Rem-Sophia Mouradi, Patrick Armand, Alban Farchi, Patrick Massin,
- Abstract要約: 変圧器に基づくニューラル演算子は、複素幾何学上の偏微分方程式の近似解演算子に対して顕著な性能を示した。
既存のアプローチは暗黙的に固定されたドメインサイズを仮定し、推論時に一般化する能力を制限する。
本研究では,訓練中に遭遇した領域よりもはるかに大きい空間領域に対するゼロショット推論の領域拡張について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.254567635692465
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Transformer-based neural operators have shown remarkable performance for approximating solution operators of partial differential equations on complex geometries. However, existing approaches implicitly assume a fixed domain size, which limits their ability to generalize at inference. In this work, we investigate domain extension, namely zero-shot inference on spatial domains that are significantly larger than those encountered during training. We argue that this setting fundamentally requires spatial locality and translation equivariance. We propose to implement this locality via a decomposable bias in the attention logits computation, enabling finely controllable locality while remaining fully decomposable into query-key inner products and directly compatible with optimized attention kernels. Combined with rotary positional embeddings, it enables expressive embeddings with controllable spatial support without altering the transformer architecture. We empirically show that our approach substantially improves zero-shot generalization to larger domains across two PDE benchmarks and a 3D industrial atmospheric flow application. Our code and datasets are available at https://github.com/cerea-daml/domain-extension.
- Abstract(参考訳): 変圧器に基づくニューラル演算子は、複素幾何学上の偏微分方程式の解演算子を近似する際、顕著な性能を示した。
しかし、既存のアプローチは暗黙的に固定されたドメインサイズを仮定し、推論時に一般化する能力を制限する。
本研究では,訓練中に遭遇した領域よりもはるかに大きい空間領域に対するゼロショット推論の領域拡張について検討する。
この設定は、基本的に空間的局所性と変換の同値性を必要とすると論じる。
本稿では、アテンションロジット計算における分解可能なバイアスにより、クエリキー内部の製品に完全に分解可能で、最適化されたアテンションカーネルと直接互換性を持ちながら、きめ細かな制御が可能なローカリティを実現することを提案する。
回転位置埋め込みと組み合わせることで、トランスアーキテクチャを変更することなく、制御可能な空間サポートを備えた表現的埋め込みを可能にする。
提案手法は,2つのPDEベンチマークと3次元産業用大気流アプリケーションを用いて,大規模領域へのゼロショット一般化を大幅に改善することを示す。
コードとデータセットはhttps://github.com/cerea-daml/ domain-extension.comで公開しています。
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