論文の概要: Pre-Training for Simulation-Based Science: A Study on Jet Foundation Model Training Objectives
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.14870v1
- Date: Fri, 12 Jun 2026 18:15:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:32.35162
- Title: Pre-Training for Simulation-Based Science: A Study on Jet Foundation Model Training Objectives
- Title(参考訳): シミュレーションベース科学のための事前学習:ジェットファンデーションモデル学習目標に関する研究
- Authors: Ibrahim Elsharkawy, Joschka Birk, Vinicius Mikuni, Wahid Bhimji, Gregor Kasieczka, Benjamin Nachman,
- Abstract要約: 大規模なデータセットでトレーニングされ、下流タスクで微調整されたファンデーションモデル(FM)が、科学のためのAIの強力なパラダイムとして登場した。
我々は,OmniLearned High Energy Physics FMフレームワークを用いた事前学習手法の体系的比較を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3612207537961986
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Foundation models (FMs) trained on large datasets and fine-tuned on downstream tasks have emerged as a powerful paradigm in AI for science. Industrial FMs are typically trained using self-supervision with masking due to the lack of labels. In many scientific domains, accurate simulations are plentiful and facilitate large, labeled datasets. This opens up new possibilities for pre-training. We present a systematic comparison of pre-training methods using the OmniLearned High Energy Physics FM framework. We test supervised classification, flow-matching generation, and self-supervised masked particle modeling. All models are pre-trained on the JetClass dataset and fine-tuned on two representative downstream tasks, top jet classification and JetNet conditional generation. Among other observations, for classification tasks, we find that pure classifier pre-training is optimal when downstream labels and model capacity are plentiful, but combining it with self-supervised masked particle modeling (MPM) is uniquely powerful in the low-finetuning label regime. Flow matching-based generative pre-training seems to provide little benefit for downstream classification, and interestingly, for downstream generation, we find that flow matching must be in the pre-training objective to see a significant finetuning advantage, hinting at the orthogonality of classification and generation tasks. That is, for a model to transfer to both generative and classification downstream tasks, it must be pre-trained on both. This study provides a template for controlled scaling analysis of pre-training objectives for foundation models in simulation-based sciences.
- Abstract(参考訳): 大規模なデータセットでトレーニングされ、下流タスクで微調整されたファンデーションモデル(FM)が、科学のためのAIの強力なパラダイムとして登場した。
産業用FMは通常、ラベルの欠如によりマスキングを備えたセルフスーパービジョンを用いて訓練される。
多くの科学的領域において、正確なシミュレーションは豊富であり、ラベル付きの大きなデータセットを促進する。
これにより、事前トレーニングの新たな可能性が開ける。
我々は,OmniLearned High Energy Physics FMフレームワークを用いた事前学習手法の系統的比較を行った。
我々は、教師付き分類、フローマッチング生成、および自己教師付きマスク粒子モデリングをテストする。
全てのモデルはJetClassデータセットで事前トレーニングされ、トップジェット分類とJetNet条件生成という2つの典型的な下流タスクで微調整される。
分類タスクにおいては,下流ラベルとモデルキャパシティが豊富である場合に,純粋分類器の事前学習が最適であることがわかったが,それと自己教師付きマスク粒子モデリング(MPM)を組み合わせることは,低精細ラベル方式において一意に強力である。
フローマッチングに基づく生成前学習は、下流の分類にはほとんど利点がないように思われるが、興味深いことに、下流の生成には、フローマッチングが事前学習の対象であり、分類と生成タスクの直交性を示唆する重要な微調整の利点を見出す必要がある。
つまり、生成タスクと分類タスクの両方にモデルを転送するには、両方で事前トレーニングする必要がある。
本研究は,シミュレーションベース科学における基礎モデルのための事前学習対象のスケーリング制御のためのテンプレートを提供する。
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