論文の概要: Neural Non-Equilibrium Hamiltonian Monte Carlo for Corrected Boltzmann Sampling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15682v1
- Date: Fri, 17 Jul 2026 06:50:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.775183
- Title: Neural Non-Equilibrium Hamiltonian Monte Carlo for Corrected Boltzmann Sampling
- Title(参考訳): 補正ボルツマンサンプリングのためのニューラル非平衡ハミルトニアンモンテカルロ
- Abstract要約: 列車の誤りを正すハミルトニアンサンプリング器であるニューラル非平衡ハミルトニアンモンテカルロ(NHMC)を紹介する。
NHMCはハミルトンスタイルのパスを目標に向けて学習し、完全なパスとエンドポイント構成を生成する。
二重井戸および有限体積格子の4$目標に対して、NHMC構造は経路重複が十分であるときに補正された推定を与える。
- 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: Sampling from an unnormalized Boltzmann density requires proposals that move probability mass globally while retaining enough path-probability information for statistical correction. We introduce Neural Non-Equilibrium Hamiltonian Monte Carlo (NHMC), a train-then-correct learned Hamiltonian sampler. Starting from a tractable base distribution, NHMC learns stochastic Hamiltonian-style paths toward the target. Once training is complete, the learned proposal parameters are fixed; the proposal then generates complete paths and endpoint configurations, which are statistically corrected using the recorded non-equilibrium work. This dimensionless generalized work is determined by the probability ratio between the forward proposal path and a reverse reference path. During training, minimizing its mean reduces a path-space KL divergence and controls an upper bound on endpoint mismatch. During evaluation, the same quantity defines weights for self-normalized importance sampling on paths (path-SNIS), estimates normalizing constants or free-energy differences, and gives the acceptance ratio for path-space independent Metropolis-Hastings (path-IMH). The same forward-reverse laws also define a shared-bridge round-trip Metropolis kernel that acts directly on configurations and preserves the Boltzmann target. On double-well and finite-volume lattice $φ^4$ targets, the NHMC construction gives corrected estimates when path overlap is sufficient; when overlap is poor, weight degeneracy, low acceptance, and long autocorrelation expose proposal failure. We additionally report a molecular internal-coordinate feasibility study using an MD prior and learned-force path proposal.
- Abstract(参考訳): 正規化されていないボルツマン密度からサンプリングするには、統計補正に十分な経路確率情報を保持しながら、確率質量を全世界に移動させる提案が必要である。
列車の誤りを正すハミルトニアンサンプリング器であるニューラル非平衡ハミルトニアンモンテカルロ(NHMC)を紹介する。
NHMCは、抽出可能な基底分布から始まり、標的に向かって確率的なハミルトン流の経路を学ぶ。
トレーニングが完了すると、学習された提案パラメータが固定され、その提案は完全なパスとエンドポイント構成を生成し、記録された非平衡作業を使用して統計的に修正される。
この非次元一般化作業は、前方提案経路と逆基準経路との確率比によって決定される。
トレーニング中、平均値の最小化はパス空間KLのばらつきを低減し、エンドポイントミスマッチ上の上限を制御します。
評価では、パスの自己正規化重要度サンプリング(パス-SNIS)の重みを定義し、定数の正規化や自由エネルギー差を推定し、パス空間独立メトロポリス・ハスティングス(パス-IMH)の受容率を与える。
同じフォワードリバース法則は共有ブリッジのラウンドトリップメトロポリスカーネルも定義しており、このカーネルは構成に直接作用し、ボルツマンのターゲットを保存する。
二重井戸および有限体積格子 $φ^4$ の目標に対して、NHMC の構成は経路重複が十分であるときに補正された推定を与える。
また,MD前・学習後パス提案を用いた分子内協調型実現可能性研究を報告する。
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