Каролина Куэста-Лазаро — Неявный и явный вывод на уровне поля

Эта лекция была частью семинара «Нанесение крупномасштабной космической структуры на карту: теория встречается с численными данными», проходившего в ESI с 22 по 26 сентября 2025 года.
Вывод на уровне поля (FLI) напрямую моделирует полное поле плотности, а не сжатую сводную статистику. Возникают два различных подхода: явный FLI, который совместно выводит космологические параметры и начальные условия p(δ_ICs, θ|δ_Obs) для создания истинных «цифровых двойников» нашей Вселенной, и неявный FLI, который напрямую ограничивает космологию p(θ|δ_Obs) без реконструкции начальных условий и, следовательно, не может обеспечить полный цифровой двойник.

Явный FLI позволяет реконструировать распределение темной материи и историю ее формирования, но требует выборки в пространствах размерностью O(10^9). Неявный FLI извлекает оптимальные сводки из данных, сводя задачу к размерности O(10-100) измерений, потенциально достигая аналогичной мощности ограничений.

Достижения машинного обучения в области генеративного моделирования теперь делают многомерные космологические выводы легко осуществимыми. Выбор между подходами требует фундаментальных компромиссов: явный FLI обеспечивает полную физическую реконструкцию при высоких вычислительных затратах, в то время как неявный FLI обеспечивает эффективность, но снижает возможности реконструкции. Ключевые задачи включают разработку надежных нейронных фреймворков валидации и масштабируемых методов выборки для реалистичных прямых моделей.