AI 與世界的難題 · 天文與太空 · arXiv · 2026-10-21
ASTROLABE: 以物理流匹配進行宇宙學模擬的三維粒子級代理模型
原標題: ASTROLABE: A 3D Particle-Level Surrogate for Cosmology Simulation with Physical Flow Matching
針對暗物質理論空間的系統性 N 體掃描成本高昂得令人卻步，且現有的機器學習模擬器受限於低解析度，或僅能模擬特定的可觀測量。Astrolabe 是一個流匹配生成式模擬器，直接作用於 N 個粒子的 6N 個相空間座標，採用基於 COLA 的座標先驗並施加動量與質量守恆，因此原則上任何可觀測量都能測量，且不受體素解析度上限的限制。在所測試的 Lambda-CDM 案例中，它產生具有精確功率譜、暈質量函數、速度剖面與暈密度剖面的逼真場，能泛化至分佈外的暗聲學振盪初始條件，並可微調以僅需一小部分成本重現 TNG50-3-dark 模擬。