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AI NEWS JOURNAL
arXiv cs.LGAI NEWS / JOURNAL

物理学に基づく最適化のためのエンドツーエンド微分可能な拡散条件付け

arXiv:2610.31721v1 発表タイプ:新規 要旨:コストの高い評価や複雑な制約下で高次元の物理系を最適化することは、科学および工学における中心的な課題である。オフラインのモデルベース最適化(MBO)では、テスト時に真の目的関数にアクセスできない条件下で、固定されたデータセットのみを用いて設計を改善しなければならない。しかし、既存の手法は一般に保守主義や、制約のない代理モデルの過剰利用といった問題を抱えており、あるいは精密な物理的目標に対して候補を精緻に改良できない静的な推論時サンプリング手法として機能している。本論文では、オフラインMBO向けに微分可能な拡散条件付け(D2C)を提案する。これは、決定論的サンプリングにより逆方向のノイズ除去チェーンが条件付信号に関して微分可能となるという事実を活用したものである。D2Cは…

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Abstract:Optimizing high-dimensional physical systems under expensive evaluations and complex constraints is a central challenge in science and engineering. In offline model-based optimization (MBO), methods must improve designs using only a fixed dataset and no test-time access to the true objective. However, existing methods typically suffer from conservatism, unconstrained surrogate exploitation, or function as static inference-time samplers that cannot refine candidates against precise physical objectives. In this paper, we propose Differentiable Diffusion Conditioning (D2C) for offline MBO, which leverages the fact that deterministic sampling makes the reverse denoising chain differentiable with respect to the conditioning signal. D2C turns a frozen conditional diffusion model into an end-to-end gradient-based optimizer by directly optimizing conditioning variables at test time via gradients from frozen surrogate objectives and physics-informed penalties backpropagated through the reverse chain. We implement this idea in a composed proposer-evaluator framework and evaluate it on laser pulse optimization for inertial confinement fusion, sustainable data-center workload scheduling, and four Design-Bench tasks. Our method achieves the strongest results on the two real-world tasks and the best average rank across four Design-Bench tasks.

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