AIが解く世界の難問 · 天文学・宇宙 · arXiv · 2026-10-21
ASTROLABE: 物理的フローマッチングによる宇宙論シミュレーション向けの粒子レベル3次元サロゲートモデル
原題: ASTROLABE: A 3D Particle-Level Surrogate for Cosmology Simulation with Physical Flow Matching
ダークマターの理論空間をN体シミュレーションで系統的に探索するには計算コストが膨大にかかり、従来の機械学習エミュレータは解像度の低さや特定の観測量しか扱えない点が課題であった。これに対してAstrolabeは、ボクセル格子を用いずN個の粒子の6N個の位相空間座標に直接作用するフローマッチング型の生成エミュレータであり、COLAに基づく座標をフローの事前分布として採用し、運動量と質量の保存をフロー全体にわたって保証する。Λ-CDMのテストではパワースペクトル、ハロー質量関数、速度プロファイル、ハロー密度プロファイルを精度よく再現する現実的な場を生成し、dark-acoustic oscillation初期条件という分布外データへの一般化や、TNG50-3-darkシミュレーションを低コストでエミュレートするための微調整も実証した。