基于LightGBM的核心崩溃超新星中中子辐射传输的扩展闭合关系
高能物理 - 唯象学
2025-04-29 v2 高能天体物理现象
摘要
我们开发了一个使用LightGBM的机器学习模型，用于预测核心崩溃超新星模拟中辐射输运的埃德金张量（即二阶角动量）。我们不仅使用类似常规闭合关系的零阶和一阶矩，还广泛利用背景物质配置信息。为训练模型，我们利用我们之前某次玻尔兹曼辐射-流体力学模拟中的部分 bounce 后快照；埃德金张量以及零阶和一阶角动量均从模拟中获得的辐射分布函数计算得出。LightGBM确实轻巧，其在训练方面的高效使我们能够喂入大量特征并确定哪些特征比其他特征更重要。本文报告了这些特征工程结果以及模型的训练、验证和泛化结果。我们发现通量因子和非局部特征是最相关的特征；我们的LightGBM模型在一般情况下优于当前最常用的M1闭合关系，该关系是当今最常用的代数闭合关系；从我们之前基于深度神经网络的模型看，泛化性能也大幅提升。
引用
@article{arxiv.2409.02719,
title = {An Extended Closure Relation by LightGBM for Neutrino Radiation Transport in Core-collapse Supernovae},
author = {Shota Takahashi and Akira Harada and Shoichi Yamada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.02719},
year = {2025}
}
备注
Accepted to ApJ