While cosmological dark matter-only simulations relying solely on gravitational effects are comparably fast to compute, baryonic properties in simulated galaxies require complex hydrodynamic simulations that are computationally costly to run. We explore the merging of an extended version of the equilibrium model, an analytic formalism describing the evolution of the stellar, gas, and metal content of galaxies, into a machine learning framework. In doing so, we are able to recover more properties than the analytic formalism alone can provide, creating a high-speed hydrodynamic simulation emulator that populates galactic dark matter haloes in N-body simulations with baryonic properties. While there exists a trade-off between the reached accuracy and the speed advantage this approach offers, our results outperform an approach using only machine learning for a subset of baryonic properties. We demonstrate that this novel hybrid system enables the fast completion of dark matter-only information by mimicking the properties of a full hydrodynamic suite to a reasonable degree, and discuss the advantages and disadvantages of hybrid versus machine learning-only frameworks. In doing so, we offer an acceleration of commonly deployed simulations in cosmology.


翻译:虽然完全依赖引力效应的宇宙暗暗物质模拟可以比较快地进行计算,但模拟星系中的气态特性要求复杂的流体动力模拟进行计算成本高昂的模拟。我们探索将平衡模型的扩大版本、描述星系恒星、气体和金属含量演变的分析性形式主义合并成一个机器学习框架。这样,我们能够恢复比分析形式主义本身所能提供的特性更多的特性,在N体模拟中创建高速的流体动力模拟模拟模拟器,在N体模拟中用气态特性来传播银河暗物质浮流。虽然在达到的精度和速度优势之间存在着一种交换,但我们的结果却超越了一种方法,而这种方法只是利用机器学习来对一组气态特性进行分类。我们证明,这种新型的混合系统能够通过将全流体动力模型的特性模拟到一个合理的程度来迅速完成暗物质信息,并讨论混合和机器学习框架的利弊。在这样做时,我们提供了一种共同的加速度模拟。

0
下载
关闭预览

相关内容

FAST:Conference on File and Storage Technologies。 Explanation:文件和存储技术会议。 Publisher:USENIX。 SIT:http://dblp.uni-trier.de/db/conf/fast/
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月9日
Adversarial Mutual Information for Text Generation
Arxiv
13+阅读 · 2020年6月30日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员