論文の概要: PhyMo: A Physical-Field Modality for Multimodal AI4Physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27554v1
- Date: Wed, 23 Sep 2026 08:41:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.95632
- Title: PhyMo: A Physical-Field Modality for Multimodal AI4Physics
- Title(参考訳): PhyMo:マルチモーダルAI4物理学のための物理場モダリティ
- Abstract要約: PhyMo(フィモ)は、PDE関連演算子を通して不均一な測定を組織する物理地上フレームワークである。
さまざまな物理的環境にまたがる5つのデータセットの実験は、PhyMoが最先端のパフォーマンスを達成することを示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.957998115530202
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multimodal learning is emerging as a powerful paradigm for AI for Physics (AI4Physics), where predicting physical systems requires the joint interpretation of heterogeneous observations, measurements, and domain knowledge. However, existing approaches typically represent physical quantities and governing equations as generic numerical or textual tokens, overlooking the physical constraints that determine their spatiotemporal interactions. To address this limitation, we introduce the \textbf{physical-field modality} and propose \textbf{PhyMo}, a physics-grounded multimodal framework that organizes heterogeneous measurements through PDE-associated operators. PhyMo follows a three-stage learning procedure: the physical-field encoder is first pretrained through field reconstruction under PDE residual supervision, its representations are subsequently aligned with visual embeddings in a shared latent space, and the fused multimodal representations are finally processed by corresponding downstream prediction heads. Experiments on five datasets spanning diverse physical environments show that PhyMo achieves state-of-the-art performance, compared to the strongest baseline on each dataset, demonstrating the superiority of PhyMo on multimodal representation learning in AI4Physics.
- Abstract(参考訳): 物理学のためのAI(AI4Physics)の強力なパラダイムとしてマルチモーダル学習が登場し、物理システムの予測には異種観測、測定、ドメイン知識の合同解釈が必要である。
しかし、既存のアプローチは典型的には物理量を表し、それらの時空間的相互作用を決定する物理的な制約を見越して、一般的な数値またはテキストトークンとして方程式を定めている。
この制限に対処するため、PDE関連演算子を通して不均一な測定を組織する物理基底型マルチモーダルフレームワークである \textbf{PhyMo} を提案する。
PhyMoは3段階の学習手順に従う: 物理場エンコーダはまずPDE残差監視下でフィールド再構成により事前訓練され、その表現は共有潜在空間の視覚的埋め込みと整列され、融合したマルチモーダル表現は、対応する下流予測ヘッドによって最終的に処理される。
さまざまな物理環境にまたがる5つのデータセットの実験から、PhyMoは、各データセット上で最強のベースラインと比較して最先端のパフォーマンスを実現しており、AI4Physicsにおけるマルチモーダル表現学習におけるPhyMoの優位性を示している。
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