From Data to Laws: Symbolic Regression and Differentiable Analytic Networks for (Astro)physics
Over the next few years, Rubin/LSST, Euclid, Roman, SKA, and other instruments will produce petascale, information‑rich datasets that trace stars, galaxies, and large-scale structure with unprecedented fidelity. Hidden in these data may be regularities that point to new and unexpected physical relationships. Can we build modelling frameworks that can discover such relationships accurately, efficiently, and in forms we can interpret?
I will present two complementary directions we are developing to address this question. The first, PhySO, is a physics-aware symbolic regression engine which proposes compact mathematical equations using deep reinforcement learning with a dimensional-analysis grammar and imposable constraints. The second, NestyNet, assembles networks with analytic derivatives and trains them using second-order methods, yielding fast, high accuracy fits to datasets, solvers for ODEs/PDEs, action-angle transformations, Gaussian-mixture inference, and dynamical modelling, with exact gradients and Hessians throughout.
I will demonstrate how symbolic search coupled with accurate derivatives and with PDE constraints can rediscover analytic solutions from textbook physics. This approach is a practical route toward explainable, robust models for the forthcoming data deluge-aimed less at "automating Kepler" than at accelerating analysis while keeping physical insight.
Date de l'événement | 29/10/2025 10:30 |
Conférencier | Davide Piras |
Lieu | Salle NEF |
L’unité de recherche Artemis réunit des spécialistes des lasers et du traitement du signal, des mathématiciens, des astrophysiciens des objets compacts pour créer des antennes d’un type nouveau, détectant des ondes gravitationnelles : Virgo, LISA, Einstein Telescope.
La recherche sur les lasers de puissance, les mesures de distance extrèmes et la modélisation de sources cosmiques et de leurs signaux, les études multimessagers utilisant les ondes gravitationnelles sont au coeur de l’activité d’Artemis.
Le laboratoire Géoazur est une unité de recherche pluridisciplinaire composée de géophysiciens, de géologues, et d’astronomes se fédérant autour de grandes problématiques scientifiques : les aléas telluriques (sismiques, gravitaires et tsunamigéniques) et les risques associés, la dynamique de la lithosphère et l’imagerie de la Terre, la géodésie-métrologie de la Terre et de l’Univers proche.
Le laboratoire J.-L. LAGRANGE est un laboratoire pluridisciplinaire qui regroupe des équipes d’astrophysique (planétologie, physique stellaire et solaire, galaxies et cosmologie), de mécanique des fluides, de traitement du signal et images et d’instrumentation pour l’observation astronomique à haute résolution spatiale et haute dynamique.
Des compétences transverses en calcul à haute performance sont au coeur des capacités des équipes pour développer de nouvelles théories et modèles et de les confronter à des observations acquises sur les grands télescopes au sol et dans l’espace.
Participez à ce projet de préservation d’un monument historique,
et d’un lieu de recherche et de vie scientifique au rayonnement international
La Fondation du Patrimoine et l’Observatoire de la Côte d’Azur s’unissent pour restaurer le Pavillon Henri Chrétien, un bâtiment emblématique signé Charles Garnier. Classé Monument Historique, il abrite encore aujourd’hui une bibliothèque aux fabuleuses collections et accueille quotidiennement des chercheurs.
La restauration de ce pavillon a déjà été initiée avec la réfection complète de la bibliothèque historique et des deux coursives, rendue possible grâce à la mobilisation de mécènes et de contributeurs privés.
C’est la dernière ligne droite pour rendre au monument sa gloire d’antan ! En effet, aujourd’hui, pour finaliser l’opération, ses murs et ses ornements ont besoin d’une restauration urgente, mobilisons-nous !