Machine learning (ML) and generative AI have recently made impressive progress in understanding physics. We explore a hierarchy of prediction problems stemming from chaotic three-body systems and benchmark existing ML approaches, including general-purpose prediction algorithms and those that build on top of foundational physics models. We first simulate the trajectories of triple systems near the critical boundary of stable/unstable initial conditions. We then design a hierarchy of learning tasks, focusing mainly on two broad problems: stability prediction and trajectory prediction. The former classifies whether a given triple system has diverged or not up to a specific horizon, while the latter predicts the exact trajectory, both given suitable input features. We benchmark a range of ML approaches, from simple regression methods to state-of-the-art foundational physics models, across these tasks, and compare them against astrophysical methods such as the Mardling-Aarseth stability criterion. Our experiments reveal a clear order of task difficulties in chaotic three-body dynamics: early dynamics enable strong stability prediction, while precise long-horizon trajectory forecasting remains difficult. Code and dataset are publicly available at https://github.com/Simonwan03/ThreeBodyMLBench.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】机器学习中的表示学习,101页pdf
专知会员服务
129+阅读 · 2023年2月3日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能与战争的未来
专知会员服务
3+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
相关基金
国家自然科学基金
7+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31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
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员