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地下透明度:面向地球 subsurface 的多模态基础模型

机器学习 2025-09-24 v2 人工智能 地球物理

摘要

我们提出了 Transparent Earth,一款用于从异构数据集中重建地下属性的 transformer-based 架构,这些数据集在稀疏性、分辨率和模态性方面各不相同,其中每种模态代表一种特定类型的观察(例如,应力角、地幔温度、板块类型)。该模型将观察的位置编码与模态编码相结合,后者是应用于每种模态描述的文本嵌入模型派生。此设计使模型能够扩展到任意数量的模态,使其轻松添加最初设计时未考虑的新模态。我们目前包括八种模态,涵盖方向角、类别类别和连续属性,如温度和厚度。这些能力支持 in-context 学习,使模型能够生成预测,无需输入,或使用来自任意模态子集的任意数量的额外观察。在验证数据上,该方法将应力角的预测误差降低了超过三倍。该提出的架构具有可扩展性,并在参数数量增加时显示出 improved performance。鉴于这些进展,Transparent Earth 成为地球 subsurface 的初始 foundation model,最终旨在预测地球任何位置的任何 subsurface 属性。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.02783,
  title  = {The Transparent Earth: A Multimodal Foundation Model for the Earth's Subsurface},
  author = {Arnab Mazumder and Javier E. Santos and Noah Hobbs and Mohamed Mehana and Daniel O'Malley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02783},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted at the Neurips 2025 AI4Science Workshop