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12-22 00:00
本文提出V-Agent,一个用于高级视频搜索与交互对话的多智能体平台。该系统通过微调视觉语言模型(VLM)并融合图像-文本检索模型的向量,克服了传统文本检索在多模态场景中的局限。VLM独立编码视频帧和语音识别文本至共享表示空间,实现结合视觉与语音的上下文感知搜索。系统包含路由、搜索和对话三个智能体,协同工作以理解用户意图、优化搜索结果。搜索智能体结合VLM检索与重排序模块提升质量。在MultiVENT 2.0基准测试中取得了先进的零样本性能。
视频搜索多智能体视觉语言模型多模态检索交互系统
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12-22 00:00
本文针对机器人操作系统(ROS)2中现有调度方法的局限,提出了一种适用于任意有向无环图(DAG)任务模型的新调度框架。研究通过将ROS2应用程序抽象为森林结构,并利用事件执行器实现了单处理器上的固定作业级优先级调度器。该方法无需依赖传统DAG调度所需的前驱信息,即可生成与固定优先级DAG任务调度器相同的调度序列,从而弥合了实时系统理论与ROS2调度分析之间的差距。
ros2调度实时系统dag任务优先级调度事件执行器单处理器
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12-22 00:00
本研究针对传统文本搜索算法(如朴素搜索、KMP、Boyer-Moore)在处理大规模现代数据集(如路透社语料库、人类基因组序列)时的不足,提出了一种新颖的优化方法。该方法将Ukkonen的后缀树构建算法与一种新的搜索技术相结合,实现了线性的时间与空间复杂度。实证测试表明,该优化算法在基因组序列模式识别等任务中表现卓越,准确率达到100%,且在资源效率和可靠性上显著优于传统方法,为自然语言处理和生物信息学等领域提供了高效的实用工具。
文本搜索后缀树ukkonen算法模式匹配生物信息学算法优化
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12-22 00:00
Muon优化器虽性能优异,但其正交化步骤的超线性计算成本随规模增长而增加。本文提出Dion2,一种比先前方法更简单的矩阵缩减技术。其核心在于每次迭代仅采样一部分行或列进行正交化,使更新过程稀疏化,从而显著降低了计算与通信开销,提升了Muon的可扩展性。
优化算法矩阵计算机器学习系统可扩展性计算效率
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12-22 00:00
本研究提出了一种低成本、双模式的神经肌肉控制系统,通过整合脑电图(EEG)和肌电图(EMG)信号,实现对仿生臂的实时、多自由度控制。系统采用NeuroSky MindWave Mobile 2采集EEG信号,通过轻量级分类模型检测眨眼事件来控制手部开合;同时利用MyoWare 2.0传感器采集EMG信号,基于阈值检测实现肘部直觉控制。原型机总成本约240美元,采用两个ESP32微控制器分别驱动手指和肘部舵机,为资源有限环境下的上肢截肢者提供了一种可行的、生物直觉式的低成本控制方案。
仿生臂控制脑机接口肌电信号低成本医疗嵌入式系统实时控制
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12-22 00:00
本研究提出一种新方法,将Finer-CAM(类激活映射)解释与TLS(地面激光扫描)点云投影中的树木结构特征片段相关联,系统性地评估了哪些特征驱动了物种分类。基于7种欧洲树种共2445棵树的TLS数据,训练并验证了五个YOLOv8模型,平均准确率达到96%。对630个显著图的分析表明,模型主要依赖树冠特征进行分类,但欧洲白蜡、苏格兰松和花旗松的区分则更多依赖树干特征,尤其是细枝的呈现对模型决策至关重要。
树木分类可解释aiyolov8激光扫描类激活映射深度学习
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12-22 00:00
本文针对传统实体集扩展任务中“线性”方法无法揭示知识库中丰富分类结构的局限,引入了一种基于逻辑的“扩展图”框架。该框架将实体集组织为有根有向无环图,节点代表由逻辑公式标记的语义泛化,边编码严格的语义包含关系。为解决扩展图完全物化不切实际的问题,研究形式化了若干推理任务,以检查两个实体元组在图中的节点关系(可比、不可比或相同)。结果表明,在限定输入或实体描述等现实假设下,这些任务可以实现高效计算,从而支持对扩展图进行局部、增量式的导航,无需构建完整图谱即可满足实际应用需求。
实体集扩展知识图谱逻辑推理分类结构计算效率
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12-22 00:00
本文提出了一种多阶段AI视频生成方法,以解决长视频故事中角色一致性的难题。该方法首先利用大语言模型生成详细制作脚本,再通过文生图模型为每个角色创建一致的视觉锚点,最后指导视频生成模型逐场景合成。实验表明,移除视觉锚点机制会导致角色一致性评分从7.99骤降至0.55,证实了视觉先验对身份保持至关重要。研究还分析了当前模型在印度与西方主题生成中存在的文化偏见。
ai视频生成角色一致性多阶段管道视觉锚点文化偏见分析
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12-22 00:00
本文提出 SpIDER 方法,旨在解决大语言模型编码代理在大型代码库中定位语义相关代码单元(如文件、类、函数)的难题。该方法在传统密集嵌入检索的基础上,引入基于图结构的代码库探索,并利用 LLM 对探索获得的辅助上下文进行推理,从而增强检索能力。实验结果表明,SpIDER 在多种编程语言上均能持续提升密集检索的性能。
代码检索图结构探索密集嵌入软件工程大语言模型
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12-22 00:00
本研究提出并比较了两种基于量子启发的分类器:直接PGM和核化KPGM。它们利用量子态区分中的“相当好测量”原理,结合量子SMOTE过采样技术处理不平衡数据。实验表明,在多种QSMOTE变体下,PGM(立体编码,n_copies=2)取得了最高准确率(0.8512)和F1分数(0.8234),而KPGM则表现出更稳定的跨变体性能。两种方法均显著优于经典随机森林基线,尤其在使用多个量子副本时,在召回率和平衡性能上获得实质性提升。
量子机器学习不平衡分类相当好测量核方法数据过采样
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12-22 00:00
本文针对锦标赛图中从得分集合重构得分序列的问题,提出了新的充分必要条件与必要条件。必要条件引入结构化集合,使群论技术得以应用,不仅为解决重构问题提供框架,也为处理类似问题提供新视角。基于这些条件,作者开发了三个实用算法:多项式时间重构算法、可扩展重构算法,以及寻找给定得分集所有可能得分序列的多项式时间网络构建方法。这些算法在体育分析、排名预测及机器学习任务(如排序学习模型和数据插补)中具有实际应用价值。
锦标赛图得分序列算法设计图论重构问题多项式时间
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12-22 00:00
本文提出了一种名为MemoryGraft的新型间接注入攻击,它并非通过即时越狱,而是通过将恶意“成功经验”植入智能体的长期记忆库,来持久性地改变其行为。该攻击利用了智能体在检索增强生成(RAG)中的语义模仿启发式倾向,即倾向于复制检索到的成功任务模式。攻击者通过提供良性输入,诱导智能体构建一个被污染的经验库。当智能体后续遇到语义相似任务时,会可靠地检索并采纳这些被植入的不安全模式,导致跨会话的持续性行为偏移。实验在基于GPT-4o的MetaGPT DataInterpreter智能体上验证,少量污染记录即可在良性工作负载中占据大量检索结果,将基于经验的自我改进机制转变为隐秘且持久的攻击向量。
llm智能体安全记忆污染攻击检索增强生成语义模仿持久性攻击经验学习
cs
12-22 00:00
本文提出了AutoDFBench 1.0,一个模块化的基准测试框架,旨在解决数字取证领域缺乏统一、自动化评估标准的问题。该框架整合了美国国家标准与技术研究院(NIST)计算机取证工具测试(CFTT)项目定义的五大核心任务:字符串搜索、已删除文件恢复、文件雕刻、Windows注册表恢复和SQLite数据恢复。它包含63个测试用例和10,968个独特测试场景的真实数据,并通过RESTful API执行评估,输出包含精确率、召回率和F1分数($F_1$~score)等标准化指标的结构化JSON结果。所有测试用例F1分数的平均值构成AutoDFBench Score。该框架支持对传统取证工具、脚本以及AI生成代码和智能体方法进行公平、可复现的比较,为工具厂商、研究人员和标准化机构提供了透明、可比的评估平台。
数字取证基准测试工具验证自动化评估nist cfttai生成代码
cs
12-22 00:00
本研究提出了一个基于“实践探究模型”的科学通用智能定义,并构建了SGI-Bench基准,包含1000多个跨学科样本,用于系统评估大语言模型在深度研究、创意生成、干/湿实验和实验推理四个科学家对齐任务上的表现。结果显示,当前模型在深度研究的精确匹配率仅为10-20%,生成的创意缺乏可行性,实验代码可执行但结果准确性低,湿实验协议序列保真度差。研究还提出了无需参考答案的推理时强化学习方法,以优化假设的新颖性。
科学通用智能大语言模型评估跨学科基准科学家工作流推理时强化学习
cs
12-22 00:00
本文提出了PAACE框架,旨在解决大语言模型智能体在复杂多步工作流中上下文膨胀的问题。该框架通过建模未来k步任务相关性、分析规划结构、协同精炼指令及保持函数功能的压缩技术,优化智能体的动态状态。PAACE包含用于生成带压缩监督标注的合成工作流的PAACE-Syn,以及从成功教师演示中蒸馏训练出的规划感知压缩器家族PAACE-FT。在长视野基准测试中,PAACE在提升智能体准确性的同时,显著降低了上下文负载与推理成本。
大语言模型智能体上下文压缩规划感知工作流优化模型蒸馏
cs
12-22 00:00
本文提出InfoTok,一种基于信息论的自适应视频离散化框架,旨在解决长视频序列处理中固定压缩率带来的冗余或信息丢失问题。通过证明现有数据无关训练方法在表示长度上的次优性,并引入一种基于证据下界(ELBO)的新算法,InfoTok实现了接近理论最优的自适应压缩。实验表明,该方法在保持性能的同时节省了20%的token,压缩率提升2.3倍,优于现有启发式自适应方法。
视频压缩自适应编码信息论transformer离散表示
q-bio
12-22 00:00
本研究针对经典Petri网独立性理论在建模生物化学反应网络时的局限性,提出了“弱独立性”新概念,以区分资源冲突与生物耦合。通过将Bio-PN定义从经典5元组扩展为包含调控结构、环境交换分类、依赖关系分类、异质变迁类型及生化公式追踪的12元组,系统性地将位置共享模式分类为竞争性、收敛性和调控性三类。在涵盖代谢、信号传导和基因调控的100个BioModels(含1775个物种、2234个反应)上验证,发现96.93%的变迁对表现出弱独立性,证实生物网络本质上是合作而非竞争的。基于此理论的SHYpn工具在30%的评估模型上实现了最高2.6倍的加速。
生物petri网弱独立性并行模拟系统生物学反应网络
q-bio
12-22 00:00
本研究首次大规模应用机器学习,基于Open Food Facts数据库中超过90万种产品的营养成分数据,对食品加工等级(NOVA分类)进行预测。LightGBM模型表现最佳,准确率达80-85%,能有效区分最低加工与超加工食品。分析发现,较高NOVA等级与较低的Nutri-Score(营养评分)和Eco-Score(生态评分)显著相关,表明超加工食品不仅营养价值较低,碳足迹也更高。此外,超加工食品中麸质和乳制品过敏原更常见,且含有更多添加剂。研究开发了用户友好的网页工具,便于利用营养成分数据预测NOVA等级。
机器学习食品加工等级营养健康环境影响过敏原分析大规模分类
q-bio
12-22 00:00
本研究提出一个结合图论与图神经网络(GNN)的框架,将人类推理中的归纳偏倚形式化为对结构与抽象的可操作先验。通过基于抽象与推理语料库(ARC)改编的人类行为数据集,研究表明基于图的先验差异可以解释个体解决方案的差异。该方法包含一个搜索图配置(包括边连接性与节点抽象)的优化流程,以及一种识别对模型预测最关键的计算子图的可视化方法。系统消融实验揭示了泛化如何依赖于特定的先验结构与内部处理,并解释了为何类似人类的错误会从不正确或不完整的先验中产生。
图神经网络归纳偏倚人类推理可解释ai计算认知科学
q-bio
12-22 00:00
本研究分析了具有可控抑制性神经元比例的人类神经元培养实验数据,发现其活动(爆发或雪崩)同时表现出尺度不变性和同步性,且该双稳态行为对抑制性神经元比例保持稳定。为解释这一现象,研究者提出了一种新型Kuramoto模型,该模型成功引入了兴奋性与抑制性两类振荡器群体的抑制动力学。模型完全复现了实验结果,证实了雪崩活动时间组织中存在相关性,并揭示了类似于人脑中的放大-衰减机制。
神经元雪崩kuramoto模型抑制动力学尺度不变性神经同步双稳态
q-bio
12-22 00:00
本研究将非竞争化学反应网络(CRNs)确立为阿贝尔网络(ANs)的特例,从而为分析其长期行为提供了一个统一的代数和概率框架。非竞争CRNs的静态状态与反应速率无关,并可实现ReLU神经网络。利用AN理论,作者证明了对于有限状态空间的非竞争CRN,其静态状态中“循环态”的比例与AN的临界群一一对应。该框架通过沙堆马尔可夫链描述网络对扰动的响应,为理解复杂生化系统中的自组织临界性提供了新工具。
化学反应网络阿贝尔网络自组织临界性沙堆模型系统生物学神经网络
q-bio
12-22 00:00
本研究利用计算方法分析了来自东波利尼西亚各主要群岛的49份“月夜”月历列表,每份列表包含约30个夜晚名称。通过构建有根系统发育树,结果显示月历清晰地分裂为两大群组:一组包括拉帕努伊(复活节岛)、曼加雷瓦和马克萨斯群岛的列表;另一组则包含新西兰、夏威夷、库克群岛、南方群岛、塔希提岛和图阿莫图的列表。这一模式与东波利尼西亚语言近期被划分为“远端”和“近端”两个亚群的最新分类相吻合。由于语言和月历都是在社群中传承和变化的符号系统,且许多群岛地理隔离,这种对应关系表明,东波利尼西亚月历的早期分化反映了该地区早期的人口迁徙和语言分化。
计算历史语言学月历系统波利尼西亚文化系统发育分析文化演化
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12-22 00:00
本研究通过机械连杆系统构建了一个类似ATP酶的简化模型,以模拟其将化学能(ATP梯度)转化为定向运动的核心机制。该模型具有两个机械自由度和两个离散结合位点,通过几何设计实现了位点间的负变构耦合与交替占据循环。研究揭示了两种协同工作机制:一是高亲和力ATP类似物结合并置换效应物;二是ATP类似物裂解(催化)引入的柔性允许效应物重新结合并置换产物。该工作为设计模拟ATP酶单体的合成系统提供了简洁的蓝图。
分子机器设计变构调控atp酶模拟机械连杆模型合成生物学能量转换
q-bio
12-22 00:00
本研究提出了一个包含易感菌、持久菌和耐药菌的一维生物膜模型,用于分析抗生素耐药性通过接合作用水平转移的过程。研究确定了消毒状态和共存状态的存在条件及其稳定性。通过数值模拟,比较了连续给药和周期性给药策略,发现不足的剂量可能导致治疗失败。最后,应用庞特里亚金极大值原理,推导出能确保细菌根除同时保持总剂量最低的高效给药方案,该方案表现为逐渐减量的给药模式,与临床及其他模型研究结果一致。
生物膜模型最优控制抗生素耐药性水平基因转移给药策略庞特里亚金原理
q-bio
12-22 00:00
本文提出DiffeoMorph,一个端到端可微分框架,用于学习指导一群相同智能体(如细胞)自组织形成目标三维形状的形态发生协议。每个智能体使用基于注意力的SE(3)-等变图神经网络,根据自身内部状态和接收到的邻居信号更新位置和状态。训练中,作者引入了一种基于三维Zernike多项式的新型形状匹配损失函数,该函数将预测形状与目标形状作为连续空间分布进行比较,而非离散点云,且对智能体数量、顺序和刚体变换具有不变性。通过包含一个对齐步骤(使用隐式微分计算梯度)来实现完全的SO(3)不变性(对旋转不变,但对反射敏感)。系统基准测试表明该损失函数优于其他形状比较度量,并能仅凭最小空间线索生成从简单椭球到复杂形态的各种形状。
形态发生多智能体系统可微分模拟图神经网络三维形状生成zernike多项式
q-bio
12-22 00:00
研究团队开发了SAGE(安全代理基因组评估器)框架,用于系统审计基因组基础模型(如ESM)的对抗性脆弱性。该框架通过注入软提示扰动、监控模型行为、计算AUROC/AUPR等风险指标,并生成结构化报告,实现了对嵌入空间鲁棒性的持续评估。研究发现,即使最先进的ESM2模型也对针对性软提示攻击敏感,可能导致性能显著下降。这揭示了基因组基础模型中此前未被发现的潜在安全风险,强调了在临床变异解读等生物医学应用中加强风险审计的重要性。
基因组基础模型对抗性攻击安全审计esm模型生物安全ai风险
q-bio
12-22 00:00
本文介绍了PathBench-MIL,一个用于组织病理学多示例学习(MIL)的开源AutoML与基准测试框架。该系统自动化了端到端的MIL流程构建,涵盖预处理、特征提取和MIL聚合,并对数十种MIL模型和特征提取器提供了可复现的基准测试。通过集成可视化工具、统一配置系统和模块化可扩展性,PathBench-MIL旨在促进跨数据集和任务的快速实验与标准化,以加速数字病理学领域的研究与应用。
多示例学习数字病理学automl基准测试开源框架组织病理学
q-bio
12-22 00:00
Bitbox 是一个开源工具箱,旨在降低行为科学家和临床研究人员使用先进人工智能技术分析视频行为的门槛。它基于可复现性、模块化和可解释性原则,提供了标准化的接口,用于从视频中提取面部表情、头部运动和身体动作等高层次行为测量。该工具箱的核心模块已在临床样本上得到验证,并允许轻松添加新测量指标,旨在弥合计算机科学与行为科学之间的转化鸿沟,加速计算行为测量在心理学、精神病学和心理健康研究中的应用。
行为分析视频分析人工智能开源工具临床研究计算精神病学
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12-22 00:00
本研究提出SimBinder-IF方法,通过冻结逆折叠模型ESM-IF的结构编码器,并仅训练其解码器进行偏好优化,使其偏好生成实验验证的高亲和力抗体序列。在AbBiBench基准测试中,该方法将序列对数似然得分与实验结合亲和力的平均斯皮尔曼相关性相对提升了55%(从0.264提升至0.410)。在四个未见抗原-抗体复合物的零样本泛化中,相关性提升156%(从0.115提升至0.294)。案例研究表明,其设计的抗体变体预测结合自由能变化($\Delta \Delta G$)显著优于基线模型(平均-75.16 vs -46.57),且仅需训练原模型约18%的参数,实现了参数高效的高亲和力抗体生成。
抗体设计逆折叠模型偏好优化亲和力成熟计算生物学蛋白质语言模型
q-bio
12-22 00:00
本研究首次评估了野火事件对PM2.5长期健康危害的叠加效应。通过对美国超过6000万老年人的数据分析发现,在发生野火事件的地区,长期暴露于PM2.5(包括所有来源)对死亡率的负面影响会显著加剧。这一结果为理解野火对人类健康的真实风险提供了新的、更现实的视角。
pm2.5野火长期暴露死亡率环境健康老年人群
q-bio
12-22 00:00
本文系统回顾了癌症研究中整合基因组学、蛋白质组学、影像学和临床因素等多模态数据的方法演进。重点探讨了从传统机器学习向新兴基础模型的范式转变,这些大型预训练模型为生物标志物发现、诊断优化和个性化治疗开辟了新途径。研究梳理了主流整合策略、验证协议及开源资源,并指出当前方法为开发下一代大规模AI模型奠定了关键基础,有望进一步革新肿瘤学。
多模态数据整合基础模型癌症研究人工智能肿瘤学机器学习
q-bio
12-22 00:00
本研究提出了一种新方法,将AlphaFold2在不同多序列比对深度下生成的蛋白质结构集合,与一个无记忆的粗粒度朗之万方程相结合,从而为生成模型产生的构象集合赋予时间尺度信息。通过对HIV-1蛋白酶六种变体的分析,证实了多序列比对深度与构象波动时间尺度之间存在反比关系。该方法可将AlphaFold2的预测能力扩展到微秒级分子动力学模拟所覆盖的时间尺度,并可推广至其他生成式结构预测模型。
蛋白质动力学alphafold2因果推断时间尺度构象集合朗之万方程
q-bio
12-22 00:00
针对单细胞RNA测序数据模拟的局限性,本研究提出了一种基于量子计算的模拟器qSimCells。其核心创新在于利用参数化量子电路与CNOT门构建量子核,通过量子纠缠同时编码复杂的非线性基因调控网络和具有明确因果方向的细胞间通讯拓扑。实验表明,生成的合成数据展现出非经典依赖性,传统的相关性分析无法恢复预设的因果通路。当量子纠缠激活时,推断出的细胞通讯概率相对提升高达75倍。这证明了量子核对于生成高保真基准数据集至关重要,并凸显了需要先进推理技术来捕捉基因调控中固有的复杂非经典依赖性。
量子计算单细胞测序生成模型基因调控网络细胞通讯量子纠缠
q-bio
12-22 00:00
本研究针对心血管建模中高保真仿真计算成本高昂的难题,探索了利用低保真度近似来加速贝叶斯后验分布采样的多种方法。核心策略包括:为高保真仿真本身构建代理模型;为高、低保真模型间的差异构建代理模型(使用全连接神经网络或非线性降维技术);或将模型与代理间的差异视为随机噪声,利用归一化流估计其分布以修正似然函数。研究在解析测试案例上验证了五种方法的准确性与计算成本,并在一维集总参数模型和患者特异性三维解剖结构两个心血管实例中进行了演示。
贝叶斯推断代理模型多保真度心血管建模降维技术计算加速
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12-22 00:00
本文证明了满足“域中每个元素均可表示为一个n次幂等元与一个5次幂等元之和”条件的有限域只有有限个。这一结论证实了Cohen等人的猜想。研究还推广到更一般的情形,证明了在更广泛的条件下,满足条件的有限域数量仍然是有限的。该结果为有限域的结构与表示理论提供了新的有限性判据。
有限域幂等元元素表示有限性定理域结构
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12-22 00:00
本文探讨了在分析学中利用超限归纳法证明极值对象存在性的新思路。传统方法通常通过迭代逼近实值函数的上确界,而本文提出的方法则直接尝试在每一步增加目标函数值,并将递归过程索引到序数上。由于不存在从 $\omega_1$ 到 $\mathbb{R}$ 的严格递增函数,该过程必然在某个可数序数处停止,从而证明存在性。这一方法的优势在于,即使难以用实值函数精确量化“极大性”,它依然有效。文中以广义相对论中初始数据集的“最大整体双曲发展”存在性为例,展示了该方法的实际应用,并指出通过适当的实值量化,也可用可数步完成证明,为相关论证提供了去Zorn引理化的新途径。
超限归纳法极值存在性序数索引广义相对论整体双曲发展分析学方法
math
12-22 00:00
本文为余切李代数 $\mathfrak d = T^*\mathfrak g$ 构造了对偶杨-巴克斯特代数 $Y^*_\hbar(\mathfrak d)$ 和双杨-巴克斯特代数 $DY_\hbar (\mathfrak d)$。通过定义具有相反余乘的对偶代数 $Y_\hbar^*(\mathfrak d)^{\mathrm{co-op}}$ 的相干因子化代数版本,并在中心扩张 $\widehat{DY}_{\hbar,\ell} (\mathfrak d)$ 的量子真空模 $V_{\hbar,k}(\mathfrak d)$ 上定义了量子顶点代数结构。核心结论是,该结构的共形块满足量子 Knizhnik-Zamolodchikov (qKZ) 方程。研究涵盖了从 3d $\mathcal{N}=4$ 规范理论导出的例子,如 Takiff 李代数 $T^*\mathfrak g$ 和最小超代数 $\mathfrak{gl}(1|1)$。
杨-巴克斯特代数量子kz方程余切李代数顶点代数因子化代数数学物理
math
12-22 00:00
针对含刚性线性算子的动力学系统(常见于流体与等离子体模拟),传统显式龙格-库塔方法效率低下。Lawson于1967年提出广义龙格-库塔过程,通过矩阵指数对刚性部分进行全隐式处理。本文提出一种新的显式六阶方法,其节点$c_i$有序且等距排列,满足简单Lawson积分实现条件。该方法采用牛顿-拉弗森迭代构造,在保持高阶精度的同时显著简化了Lawson积分算法的实现复杂度。
刚性微分方程龙格-库塔法lawson积分数值分析科学计算矩阵指数
math
12-22 00:00
本研究提出并分析了一个结合Vicsek模型(集体运动)与Kuramoto模型(同步)特征的自驱动个体模型。每个个体由其位置、运动方向角及角速度描述,其方向与角速度均受邻居平均状态及噪声影响。研究在大量个体极限下推导了对应的动力学方程,并通过宏观(流体动力学)极限形式化地获得了宏观方程组。数值模拟揭示了旋转集群、方向行波、全局同步旋转等多种涌现模式,宏观模型能定性复现微观模型的部分集体行为。
集体动力学自驱动粒子同步宏观极限模式形成vicsek模型
math
12-22 00:00
本文提出了一种名为精确双线性化迭代形式(EBIF)的新框架,用于将非线性控制仿射系统精确地转化为有限维双线性表示。与通常导致无限维表示的现有方法不同,EBIF通过迭代过程构造一组有限的光滑坐标函数,从而实现对原始非线性动力学的精确嵌入和双线性化。研究利用代数和微分几何工具,建立了非线性系统可精确双线性化的充要条件。该框架导出的双线性系统有助于简化可达性分析和控制设计,并通过理论分析与数值仿真验证了其有效性。
非线性控制双线性化控制仿射系统微分几何可达性分析控制设计
math
12-22 00:00
本文研究了对称空间 $S=GL(2p+1)/GL(p+1)\times GL(p)$ 的自守谱。该空间本身不包含尖点表示,但作者计算了其“相对尖点部分”的谱分解,即从对称空间 $(GL(1)\times GL(2p)) / (GL(1)\times GL(p)\times GL(p))$ 的尖点部分诱导而来的谱。作为应用,作者将这一相对尖点部分对Guo-Jacquet迹公式的贡献,表达为一个加权相对特征的形式。
自守形式对称空间谱分解迹公式相对特征数论
math
12-22 00:00
本研究从Dijkgraaf-Witten理论视角,探讨了具有有限对称群$G$的$n$维环面上的离散挠率。离散挠率由$H^n(G,U(1))$中的一个上同调类描述,它为每个平坦$G$从配(等价于每个共轭类中的交换$n$元组)赋予一个相位。论文引入了子群$\mathrm{Br}^n(G) \subseteq H^n(G,U(1))$,即“非扭曲”类,其Dijkgraaf-Witten相位在所有交换元组上均为平凡。研究导出了一个涉及该不变量的泛系数正合列。在$n=2$时,该不变量退化为Bogomolov乘子/非分歧Brauer群。研究还实现了计算$\mathrm{Br}^n(G)$及相应环面配分函数的算法,并对$\mathrm{SU}(4)$的有限子群族进行了计算。
离散挠率上同调对称群dijkgraaf-witten理论环面配分函数bogomolov乘子
math
12-22 00:00
本文在测度理论框架下研究图极限理论,构建了d-正则树状图,其循环空间恰好为k维(k为正整数)。主要应用包括:构造具有单一平衡定向但无Schreier装饰的树状图,回答Lovász提出的问题;构造具有单一Schreier装饰的树状图;以及构造具有适当边d-着色但无进一步完美匹配的树状图。这些结果扩展了流理论在测度背景下的应用。
图极限理论测度理论正则树状图循环空间平衡定向schreier装饰
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12-22 00:00
本文研究了具有不同质量的多物种空间齐次朗道方程。与单物种情况类似,碰撞算子的奇异性由参数 $\gamma \in [-3,1]$ 决定,其中 $\gamma = -3$ 对应库仑相互作用。研究证明,当交叉相互作用算子中 $\gamma \geq -\sqrt{8}$ 时,存在一个自然的费舍尔信息多物种推广,它是多物种朗道系统的李雅普诺夫泛函。反之,对于两物种系统,若一个物种质量无限,当 $\gamma < -\sqrt{8}$ 时,费舍尔信息一般不再是李雅普诺夫泛函。作者通过构造基于球面费舍尔信息的新李雅普诺夫泛函,提供了一种证明全局适定性的新方法。
朗道方程多物种系统李雅普诺夫泛函费舍尔信息全局适定性数学物理
math
12-22 00:00
本文为渐近锥流形上Born级数的收敛性提供了一个简洁证明,适用于包含多个库仑奇点的势能及长程势(如实际的$1/r$库仑势)。证明利用了Hintz最近为单个偶极(或更高阶)奇点建立的强大半经典估计,并借助各向异性半经典Sobolev空间处理长程势。作为上述估计的推论,研究还证明了具有多个屏蔽库仑奇点的哈密顿量存在无共振区域。
born级数库仑势半经典分析渐近锥流形共振sobolev空间
math
12-22 00:00
本文研究了凯莱图邻接矩阵何时能分解为两个凯莱图邻接矩阵的乘积。对于有限群G及其对称子集S、T、U,证明了A(G;U)=A(G;S)A(G;T)当且仅当U=ST且每个u∈U有唯一分解u=st,这等价于群代数中$(\sum_{s\in S}s)(\sum_{t\in T}t)=\sum_{u\in U}u$。当S、T、U是共轭类的并集时,可用特征理论刻画为对所有不可约特征χ满足$\chi(U)=\chi(S)\chi(T)/\chi(1)$。对阿贝尔群,该乘积对应0-1卷积,分解等价于(S,T)构成Sidon对。对循环群,通过掩码多项式和孙子定理简化分析;对二面体群D_{2n},构造了可分解与不可分解的无限族生成集。
凯莱图矩阵分解群代数特征理论sidon对有限群
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12-22 00:00
本文证明了在特征为零的域上,Bloch-Suslin复形中出现的阿贝尔群无法被延拓为光滑概形范畴上的强A¹不变层,同时保持从乘法群及其外积(即从$\mathbb{G}_{m}$和$\mathbb{G}_{m}^{\wedge2}$)出发的典范符号映射。这一结果揭示了代数K理论与A¹同伦理论中特定结构延拓的根本障碍。
代数k理论a¹同伦理论bloch-suslin复形强a¹不变性符号映射
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12-22 00:00
本文提出了一种用于大规模协方差矩阵分解的快速算法,将矩阵分解为低秩部分与对角部分之和。该方法结合了交替优化策略与随机化技术,包括固定秩Nyström草图用于低秩分量和Diag++随机对角估计。该混合算法能以远低于矩阵维度的矩阵-向量乘积次数,达到机器精度的分解误差,并具有严格的非渐近误差界。在真实世界S&P 500股票收益协方差数据上,其误差显著低于纯低秩近似。
矩阵分解低秩近似协方差估计随机算法谱方法金融数据
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12-22 00:00
本研究聚焦于线性码的 Hermitian 壳,利用单变量代数函数域工具,为广义有理代数几何码的 Hermitian 壳维度建立了一个有效的下界。通过精心选择评估点集,使得与 Hermitian 对偶码相关的 Weil 微分留数具有易于验证的性质,从而能够系统性地构造具有特定 Hermitian 壳维度的码。基于此,作者将方法应用于最大距离可分码,成功构造出两个新的最大距离可分纠缠辅助量子纠错码族,其优异的参数为首次获得。
hermitian 壳代数几何码量子纠错码纠缠辅助最大距离可分码weil 微分
physics
12-22 00:00
本研究首次系统调研了巴西女性理论量子物理学家(SheQ群体)的学术生态。基于93位研究者的数据分析显示,她们在科学产出、国际经验和领导力方面表现突出,但获得国家级科研生产力奖学金的比例较低,且参与性别平等倡议的比例有限。研究揭示了该领域在结构上仍存在认可度与参与度的差距,并指出促进多样性对推动科学创新与公平至关重要。
量子物理性别研究科研生态巴西科学学术生涯多样性
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12-22 00:00
本文提出了一种基于排队过程的连续时间时序网络新采样方法。该模型的核心是马尔可夫版本,其中节点间的链接在时间上服从泊松分布,持续时间服从指数分布。研究揭示了这些时序结构的随机特性,并利用它们来设计具有可控平滑度的合成时序网络,这些网络遵循的模式对于社区检测、尺度分析、变点检测和周期性检测等方法的验证与解释至关重要。此外,研究表明,对样本施加同配性约束可得到随机块模型的连续时间推广。最后,文章描述了如何利用该模型的变体来采样其他类型的结构和时序网络,特别是离散时间网络。
时序网络排队过程网络生成模型连续时间网络随机块模型网络采样
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12-22 00:00
量子计算对全球网络安全构成紧迫威胁,当前加密的政府、金融和医疗数据在未来可能被轻易破解。本研究基于阿姆斯特丹专家研讨会,首次系统性地描绘了向量子安全密码学转型过程中的关键参与者图谱。研究发现,在12个关键行动者群体中,监管机构施加了最强的直接影响,而标准化机构则扮演着至关重要的间接角色。研究揭示了当前创新生态中存在职责归属不清的关键缺口,为各国制定协调一致的量子安全迁移战略提供了系统级参考。
量子安全密码学迁移网络安全治理创新系统多主体协调
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12-22 00:00
本研究通过直接数值模拟(雷诺数范围140-1300),探讨了拉格朗日湍流理论中二阶速度结构函数 $\langle \delta v(\tau)^2 \rangle$ 的标度行为。研究发现,经典理论中的标度常数 $C_0$ 可能对间歇性效应敏感,导致其仍存在微弱的雷诺数依赖性。通过将速度增量分解为对流(空间)和局地(时间)两部分,揭示了二者之间存在强烈但不完全的相互抵消,且抵消程度依赖于雷诺数和时间滞后。对流增量受粒子位移驱动,可在几个柯尔莫哥洛夫时间尺度内增长到惯性区空间尺度,这挑战了经典拉格朗日惯性区理论的完全适用性。
湍流模拟拉格朗日统计速度结构函数惯性区标度间歇性效应直接数值模拟
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12-22 00:00
本研究提出了一种将全介质低温超透镜与单像素超导纳米线单光子探测器(SNSPD)集成的新方案,解决了传统SNSPD中探测效率与计数率之间的固有矛盾。通过超透镜聚焦光子,可在减小有效面积的同时保持高系统探测效率,并理论上实现了通信波段的偏振分辨探测。该集成技术有望显著降低系统尺寸、重量、功耗和成本(SWaP-C²)。
单光子探测超导纳米线介质超表面低温光学集成光子学偏振探测
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12-22 00:00
本文针对物理学中对偶性(如量子力学和弦论中的对偶)对传统科学实在论构成的挑战,提出了一种新的实在论视角。作者认为,实在论承诺应基于理论的完整形式结构,而本体论承诺则应绑定于特定的经验语境,而非一个固定不变的本体。该观点借鉴了丹尼特“压缩算法”的概念,将实在论与本体论承诺分离,并与聚焦于对偶模型间不变结构的“共同核心实在论”形成对比。该框架旨在容纳本体论多元主义,同时维护一种稳健的结构实在论形式。
科学实在论本体论对偶性量子力学弦论结构实在论
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12-22 00:00
本研究采用GPU加速的时域有限差分(FDTD)全波电磁模拟方法,对双子叶和单子叶植物叶片内部的光散射动态进行建模。该方法超越了传统射线追踪和辐射传输模型的近似,能够捕捉波长尺度叶片组织中的衍射和相干多重散射效应。模拟结果与PROSPECT模型高度吻合(一致性系数分别达0.8962和0.7849)。通过模拟坏死性真菌早期侵染(黑色化菌丝穿透角质层和上表皮),研究发现病叶在可见光绿波段和近红外“高原”区域的反射率显著降低,与实验观测一致。该研究为基于物理的叶片内部光散射分析提供了框架,支持将光散射作为植物真菌病害症状前检测的潜在指标。
植物光学fdtd模拟光散射病害检测计算物理生物物理
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12-22 00:00
本文通过时空对称性的视角,对宇宙学的若干基础要素进行了概念性重审。研究首先通过对一般流形上旋转和平移的细致考察,求解Killing方程,为k∈{-1,0,1}的情况无附加假设地导出了FLRW度规及其平移生成元。随后,论文分析了连续对称性如何被爱因斯坦张量和希尔伯特能动张量继承,并证明了两条一般性命题。进一步,利用麦克斯韦场和Kalb-Ramond场,研究揭示了一个均匀且各向同性的能动张量通常并不导致具有相同对称性的场构型,其中导出的Kalb-Ramond场比宇宙学中通常遇到的更为一般。最后,论文从线性化爱因斯坦方程出发,给出了标量-矢量-张量分解的严谨、基础且清晰的推导。这些结果共同凸显了同一宇宙学物理学的多种互补表述的价值。
宇宙学基础时空对称性flrw度规killing方程能动张量场论
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12-22 00:00
本文综述了用于模拟自引力超流体系统的 Gross-Pitaevskii-Poisson 方程框架。该框架可用于描述引力坍缩的玻色星、轴子星和暗物质晕,并为中子星、脉冲星及其自转突变现象建立最小模型。模型不仅考虑了中子星内部中子超流体的涡旋,还通过耦合中子超流体、质子超导体、描述矢量势 $\mathbf{A}$ 的麦克斯韦方程以及描述自引力的泊松方程,纳入了质子超导体子系统的磁通管。
自引力超流体gross-pitaevskii-poisson方程中子星模型暗物质晕超导涡旋天体物理模拟
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12-22 00:00
旋臂是盘状星系的标志性结构,但其本质及其对星系演化的影响仍存争议。旋臂模式速度的径向分布是关键诊断工具,它决定了动力学共振的位置和数量,这些共振处会显现恒星与气体的特殊运动和方位角金属丰度波动。尽管宇宙学模拟已提出越来越多的理论预测,但此类观测数据仍然有限。本文呼吁利用12米级望远镜上的广域多目标光谱仪,对邻近星系旋臂周围恒星种群的解析运动学和金属丰度进行系统性观测,以检验现有理论。
星系旋臂模式速度动力学共振恒星运动学金属丰度光谱观测
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12-22 00:00
理解极端密度下的物质状态是现代物理学的基本难题。当前核实验与对撞机难以触及高密度低温的量子色动力学相图,而中子星及其并合等天体现象提供了直接观测窗口。以爱因斯坦望远镜为代表的下一代引力波天文台将成为变革性工具,预计每年可探测数万例双中子星或中子星-黑洞并合事件,远超现有能力。它们将在双星旋近阶段以前所未有的精度探测冷致密物质,精度比现有设施提升至少一个量级,并首次探索并合过程中产生的有限温度致密物质新区域。结合多信使观测,这些测量将极大深化我们对核物质的认识。
引力波天文中子星物质致密核物质多信使天文学量子色动力学
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12-22 00:00
传统上,质量 $m_{\rm WDM} \leq 1~\mathrm{keV}$ 的热温暗物质因早期自由流动强烈抑制小尺度结构而被观测排除。本研究探讨了一种“温暗物质+冷暗物质等曲率”混合模型,其中仅占约1% ($f_{\rm CDM} \sim 0.01$) 但具有蓝倾等曲率谱的冷暗物质成分,可以抵消温暗物质的抑制效应。通过结合哈勃及韦伯太空望远镜的紫外光度函数 ($4 \leq z \leq 11$)、CMB、BAO和超新星数据进行分析,研究发现:纯温暗物质模型下限为 $m_{\rm WDM} > 1.8~\mathrm{keV}$;而引入该等曲率成分后,限制大幅放宽至 $m_{\rm WDM} > 0.27~\mathrm{keV}$。这表明蓝倾等曲率涨落能部分补偿温暗物质的效应,为亚keV温暗物质作为主要暗物质成分提供了新的可能性。
温暗物质等曲率涨落小尺度结构紫外光度函数暗物质限制宇宙学观测
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12-22 00:00
轨道周期短于一小时的银河系超致密双星是毫赫兹波段最强的持续引力波源之一,将成为空间引力波探测器LISA的主要探测目标。预计LISA将分辨出数万颗此类双星,其中相当一部分足够明亮,可以进行电磁波后随观测。这为研究致密双星演化、潮汐相互作用、物质转移以及Ia型超新星前身星提供了前所未有的多信使观测窗口。研究强调,要实现变革性的多信使研究,需要在2040年代具备快速、高时间分辨率的光谱观测能力,特别是对于LISA探测到的最致密(周期<10分钟)双星,需要无读出噪声、零死时间的观测设施。
引力波天文学致密双星多信使天文lisa光谱观测
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12-22 00:00
Ia型超新星是宇宙学测距和星系化学演化的关键,但其前身星系统的本质仍是未解之谜。目前认为单简并、双简并和氦供体等多种演化路径都可能产生Ia型超新星,但缺乏直接观测证据。这种不确定性限制了我们对超新星多样性的理解,并为其作为精密宇宙学探针带来了系统误差。到2040年代,盖亚、LSST、LISA等巡天项目将发现银河系内数千个潜在的Ia型超新星前身致密双星系统。然而,仅靠巡天发现并不足够,还需要高时间分辨率、相位分辨的光谱观测来确定组份质量、轨道倾角、化学组成和吸积状态等关键参数。这要求新一代模块化多孔径望远镜阵列,配备快速低噪声光谱仪,以灵活应对目标亮度与轨道周期的巨大跨度,实现对致密双星连续无间断的观测。
ia型超新星前身星系统致密双星光谱观测宇宙学望远镜技术
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12-22 00:00
本研究提出了一种高效采样行星内部密度剖面全空间的算法,采用基于优化的梯度下降方法替代传统的马尔可夫链蒙特卡洛法,以最小化假设前提。以天王星和海王星为测试案例,生成了符合观测物理特性(总质量、半径、引力矩)的密度与压力剖面经验模型。研究发现,现有研究虽与结果基本一致,但未能完整覆盖解空间。研究进一步为固定层数模型构建者提供了统计关系指导,例如密度梯度大于$0.02\,\text{kg}\,\text{m}^{-4}$时,多数解应至多存在一个不连续面,且不连续面集中于行星归一化半径约0.65(天王星)和0.7(海王星)处。该算法适用于所有拥有引力场数据的行星天体研究。
行星内部结构采样算法梯度下降天王星海王星密度剖面
astro-ph
12-22 00:00
本研究利用OGLE-IV巡天数据,对小麦哲伦云(SMC)中2388颗基模和1560颗一阶泛音模经典造父变星进行分析,首次精确测定了其不稳定带(IS)的观测边界。研究发现,不稳定带在周期1.4至3天处存在转折,其红边界比大麦哲伦云(LMC)更红,尽管SMC金属丰度更低。与理论模型对比显示,蓝边界符合较好,但红边界存在显著差异。研究指出,金属丰度分布很可能是边界斜率变化的主因,并建议在距离测量中应使用周期长于3天的基模造父变星,以提高精度。
造父变星不稳定带小麦哲伦云恒星脉动金属丰度距离测量
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12-22 00:00
本白皮书提出为甚大望远镜干涉仪(VLTI)新增一台8米口径的第五单元望远镜(UT5)。该升级的核心目标是通过构建四条长约200米、朝向西北的新基线,优化VLTI的系外行星探测能力。此举将有效减小干涉仪的内工作角并提升对比度,从而实现对成熟系外行星反射光的直接探测。
系外行星探测光学干涉测量望远镜升级反射光观测vlti
astro-ph
12-22 00:00
本研究使用统计算法Stellar Ages分析了三个年轻星团(NGC 2004、NGC 7419、NGC 2100)的年龄,发现年龄≤50 Myr的星团存在两种显著的系统性偏差。首先,红超巨星与明亮蓝星的年龄估计存在0.55±0.09 dex的系统性偏移(线性年龄相差约3.5倍),蓝星年龄普遍更年轻。其次,观测到的红超巨星和蓝星数量与标准初始质量函数预测相比,存在明显的低质量主序星缺失。这些结果表明,单星演化模型在星团层面存在不一致性,强调了对年轻星团进行年龄测定时需结合多种演化示踪物。
星团年龄测定红超巨星初始质量函数恒星演化星团动力学天体物理统计
astro-ph
12-22 00:00
为深入理解大质量星系的生命周期,需厘清调控恒星形成及其突然停止(淬灭)的机制。SHARP是一项针对即将到来的极大望远镜(ELT)设计的近红外光谱仪概念研究。它旨在利用ELT远超JWST的角分辨率(约30毫角秒),通过多目标狭缝光谱和多积分视场光谱技术,对高红移星系的恒星形成、化学增丰及淬灭过程进行均匀研究,从而揭示星系生命周期与周围星系际介质、环星系介质之间的关键联系。
极大望远镜星系演化光谱仪恒星形成高分辨率近红外
astro-ph
12-22 00:00
本研究对38个围绕银河系厚盘恒星运行的系外行星系统进行了均一化表征,结合了新的探测结果和对存档系统的系统性重新评估。通过高精度径向速度测量、空间凌星测光以及统一的高分辨率光谱分析,获得了自洽的恒星与行星参数。研究首次在厚盘恒星周围发现了两颗异常低密度的“膨胀行星”——TOI-1927 b和TOI-2643 b。这一发现在金属丰度较低的环境中高度出乎意料,对当前低金属丰度环境下的大气保留和热膨胀模型提出了挑战。该样本为理解在早期银河系贫瘠、短命的原行星盘特征下,行星结构如何形成建立了新的经验基准。
银河系厚盘系外行星行星形成低金属丰度膨胀行星恒星化学丰度
astro-ph
12-22 00:00
本研究通过将TESS和ASAS-SN的g波段测光数据与同步光谱观测相结合,校准了邻近年轻恒星TW Hya的吸积率。高时间分辨率的TESS光变曲线揭示了质量范围从$\sim10^{-13} M_\odot$到$3\times 10^{-11} M_\odot$的吸积团块爆发,平均爆发持续时间为1.8天,长于简单的热响应时标估计,支持了测光变率探测瞬时吸积率的解释。从结构函数导出的重置时标(1.2-2天)与先前报告的3.5-4天准周期一致,可能与恒星磁层和内盘之间的不同旋转或内盘的方位不对称性有关。长达8年的ASAS-SN近每日光变曲线显示出一些季节性亮度变化,标准差约为0.13星等。该研究证明了协调多历元光谱观测与时域巡天对于解释年轻恒星光变曲线的重要性。
恒星吸积光变曲线t tauri星时域天文学光谱校准团块吸积
astro-ph
12-22 00:00
本研究探讨了由三重有质量阿贝尔矢量场构成的多Proca暗能量模型中引力波振荡的产生机制。该振荡源于度规扰动与额外张量模式之间的能量交换。研究在求解了能重现晚期加速膨胀背景演化的前提下,评估了常用解析近似的准确性,并量化了引力波振幅调制对LIGO-Virgo及未来LISA等探测器的潜在影响。研究发现,尽管模型中存在振荡,但其有效质量标度$m_g \sim \mu_A$(其中$\mu_A$为矢量场的有效质量)通常与驱动加速膨胀所需的超轻质量$\mu_A \sim H_0 \sim 10^{-33}\,\mathrm{eV}$相矛盾。因此,若在相应频率上探测到引力波振荡,其起源可能并非此类暗能量模型。
引力波振荡暗能量模型多proca场宇宙学扰动引力波探测张量模式
astro-ph
12-22 00:00
超热木星(UHJs)是平衡温度超过2000K的系外行星,其形成、演化和大气特性仍存在诸多未解之谜。本研究模拟了即将发射的Twinkle光谱卫星(覆盖0.5–4.5微米波段)对14颗UHJs进行相位曲线观测的前景。模拟显示,Twinkle能够探测到所有目标的相位曲线信号,并能通过光谱相位曲线(如对WASP-189b的模拟)生成相位分辨的发射光谱,从而检测H$_2$O、CO、CO$_2$等分子特征,并探测热点的相位偏移。这将是首个在光学与红外波段同步进行的UHJ相位曲线巡天,有望为这类极端环境的大气三维化学与动力学结构提供全新约束。
超热木星相位曲线系外行星大气twinkle卫星光谱观测大气动力学
econ
12-22 00:00
本研究利用1980-2017年南亚五国(孟加拉国、印度、尼泊尔、巴基斯坦、斯里兰卡)的面板数据,通过静态面板模型(OLS、固定效应、随机效应、GLS)分析了外商直接投资(FDI)对经济增长的影响。实证结果表明,FDI与经济增长呈正相关,但在统计上不显著。相比之下,国内投资和人力资本发展是显著且稳健的正向增长决定因素。研究结论表明,对于样本中的南亚经济体而言,促进国内投资和培育人力资本比依赖FDI流入对推动经济增长更为关键。
外商直接投资经济增长南亚经济面板数据国内投资人力资本
econ
12-22 00:00
本文提出了一种识别结构动态模型的新方法:不再依赖传统限制条件,而是通过优化目标函数来识别模型。该方法为传统的乔列斯基识别提供了新的理论见解。通过最大化相关性的目标函数,研究者提出了一个“阶次与尺度不变识别方案”(OASIS),该方案能选择出使结构冲击与其简化形式创新最佳对齐的正交旋转。研究重新审视了大量SVAR文献,发现在22个已发表的SVAR模型中,结构冲击与简化形式冲击之间的相关性普遍较高。
结构模型识别动态模型svar正交旋转计量经济学
econ
12-22 00:00
本研究利用2021/22人口普查的1x1公里网格数据,计算了欧洲30个国家717个功能城市区的空间加权相异指数,并通过16,164个回归模型进行规范曲线分析。研究发现,西欧和北欧的移民-本地人居住隔离程度普遍高于东欧和南欧。隔离主要由多元化的城市核心区与相对同质的郊区之间的宏观空间动态驱动。在城市层面,隔离与当地人口构成、空间分布、经济状况、住房市场及移民人口构成系统性相关;在国家层面,成熟的移民目的地隔离更严重,而移民与融合政策与隔离水平无一致关联。
居住隔离移民融合空间分析欧洲比较城市研究
econ
12-22 00:00
本文提出了一种创新的信任构建模型,将研究重点从传统的第一参与者决策转向第二参与者的决策过程。该模型采用重复博弈结构,第一参与者通过持续且策略性的行动,有效培育第二参与者的信任。该框架可广泛应用于公共政策、市场营销和国际关系等领域,深化了对信任形成机制的理解,有助于在现实场景中促进可持续合作。
信任博弈合作模型行为经济学重复博弈决策过程
econ
12-22 00:00
本研究探讨了难民早期获得酒店业低门槛临时工作机会对其劳动力市场融入的影响。通过利用奥地利酒店业高季节性特征与难民安置地点的准外生变化,研究发现:在需求旺季获得工作机会,可使难民最初几个月的就业概率显著提升约3个百分点(即平均水平的9%)。然而,这种就业优势在一年后逐渐消失,表明此类早期工作并未成为长期职业发展的“垫脚石”。尽管前三年总收入更高,但中期工资与工作质量无显著差异。一个显著弊端是,早期从事酒店业加剧了劳动力市场隔离,使难民更可能集中在难民典型行业及外籍员工比例更高的企业工作。
难民就业劳动力市场融入季节性就业职业隔离政策评估
econ
12-22 00:00
本研究分析了在高度可再生能源市场中,三种不同设计的差价合约对风电利润和消费者电价波动的影响。通过理论推导和基于36个市场情景的数值模拟,研究发现所有差价合约都能显著降低市场波动。对于消费者电价,不同设计差异不大;但对于投资者利润,以容量为基础、参考价接近电厂个体市场收入的合约设计能最大程度降低波动。然而,这种设计会削弱价格信号对投资决策的引导作用,揭示了激励系统友好型投资与降低投资者风险之间的权衡。
差价合约可再生能源电力市场价格风险投资激励系统建模
econ
12-22 00:00
本文系统性地解决了Kendall's tau、Spearman's rho等经典秩相关系数在渐近推断中的长期理论缺失问题。研究基于U-统计量的渐近理论,推导了适用于独立同分布及时间序列数据的渐近分布,并提出了具有一致性的方差估计量。这使得为离散随机变量和一般情况构建置信区间与假设检验成为可能,推广了连续变量下的经典结果,并修正了广泛使用的独立性检验方法。模拟研究验证了所提估计量与检验方法的有限样本性能。
秩相关渐近推断u-统计量方差估计置信区间独立性检验
econ
12-22 00:00
本研究通过分析1967年至2025年间超过1000万笔交易记录,首次大规模绘制了全球援助系统的网络拓扑结构。研究发现,尽管政府和多边机构提供了主要资金,但少数知识中介(如大学和研究基金会)构成了连接不同资助方与执行方的关键桥梁。研究识别出一个由25个核心行动者组成的“太阳系”,其结构性连接对系统的影响力不亚于资金体量。这为捐助方识别战略伙伴、加速全球网络协调提供了新框架。
全球援助网络网络拓扑知识中介结构连接数据可视化战略伙伴
econ
12-22 00:00
本文系统研究了在不对未知干扰函数施加结构性先验假设(即“结构无关”)的前提下,非参数估计所能达到的最优误差率。研究首先证明,对于因果推断中的核心参数——平均处理效应(ATE),双重稳健学习方法能够达到结构无关估计的最优误差率。随后,分析被推广至依赖于未知干扰函数的一类广泛泛函,并确立了去偏/双重机器学习(DML)在结构无关框架下的最优性。研究区分了双重稳健性可达成与不可达成两种机制,它们对应于一阶去偏方法的不同最优速率,并证明了DML在两种机制下均是最优的。最终,通过推导显式的最优速率实例化了普适下界,这些结果不仅复现了已有结论,还扩展至更多感兴趣的估计量。该工作为广泛应用的一阶去偏方法提供了理论验证,并为实践中在缺乏结构假设时寻求最优方法提供了指导。
结构无关估计最优误差率双重稳健学习去偏机器学习非参数估计因果推断
econ
12-22 00:00
本研究提出一个基于多智能体强化学习的模型,用于评估支持雄心勃勃脱碳目标的长期电力市场设计。模型采用独立近端策略优化算法,模拟发电公司在批发电力市场中以利润最大化为目标的投资决策,并响应系统需求、竞争动态和政策信号。通过对意大利电力系统的简化版本进行测试,分析了不同竞争水平、市场设计和政策情景下的结果。研究表明,市场设计对于电力部门脱碳和避免价格波动至关重要,该框架能够评估多种政策和市场机制同时相互作用、市场参与者响应并适应脱碳路径的复杂环境。
电力市场多智能体强化学习能源转型市场设计脱碳政策投资决策
econ
12-22 00:00
本研究通过在线实验,探究了美国与欧洲消费者对不同在线广告实践(如行为定向、情境定向)的感知隐私侵犯程度。研究发现,尽管行业现状(高程度追踪与行为定向)导致高感知隐私侵犯,但将数据保留在用户设备上的新技术(如群组定向)对降低感知侵犯的效果有限。相比之下,不涉及追踪的情境定向能显著降低感知隐私侵犯。值得注意的是,消费者对无定向广告与无广告的偏好相似,且其隐私感知常与技术定义不符,这凸显了以消费者为中心评估隐私增强技术可行性的重要性。
隐私感知在线广告行为定向情境定向隐私增强技术消费者实验
econ
12-22 00:00
本文研究在次价拍卖中,当竞拍者对影响估值的复杂物品特征存在认知盲区时,卖方如何通过提升其认知度来优化收益。模型假设买方估值是各特征独立随机变量之和,认知盲区会导致其忽略部分变量。研究发现,最优入场费能捕获因认知不足而产生的额外租金,因为认知不足的竞拍者会错误估计获胜概率和支付价格。卖方在提升个体对具有正期望值特征的认知时,面临权衡:一方面能提高最高出价的期望值并保留其他认知不足者的租金,另一方面会损失新认知者的租金。文章还探讨了公共认知提升与信息完全性之间的关系,并分析了认知盲区导致的“赢者诅咒”。
拍卖理论认知盲区次价拍卖信息设计赢者诅咒机制设计
cs
12-22 00:00
针对印尼政府封禁大量色情网站后,公众仍可通过VPN访问的问题,本研究采用深度学习技术开发了色情图像内容识别系统。研究对卷积神经网络(CNN)和VGG-16模型进行了全面比较,实验结果表明,在epoch为50、学习率为0.001的条件下,CNN模型取得了94.87%的最佳测试准确率,证明其在快速准确检测色情内容方面优于VGG-16模型。
内容识别深度学习卷积神经网络图像分类网络安全模型比较
cs
12-22 00:00
本文提出了自适应视觉模型(AVM),一种结构保持的神经响应建模框架。该模型通过冻结Vision Transformer编码器来捕获稳定的视觉特征,同时利用独立训练的调制路径来适应由刺激内容和被试身份引起的神经响应变化。在三个实验设置(刺激水平变化、跨被试泛化、跨数据集适应)中,AVM在两个大规模小鼠V1数据集上超越了当前最优的V1T模型,预测相关性提升约2%,并在跨数据集适应场景下实现了9.1%的解释方差提升。该框架为跨生物和实验条件的自适应神经建模提供了统一且高效的解决方案。
神经编码视觉皮层自适应建模结构保持跨被试泛化vision transformer
cs
12-22 00:00
本文提出CAPIO架构,首次利用硬件能力机制对内存映射I/O实施细粒度访问控制。传统内核旁路方案因MMU以页为粒度,无法隔离同一页内的敏感寄存器,导致安全风险。CAPIO通过不可伪造的能力,创建精确到字节级别的设备内存“切片”,使内核能够安全地将低延迟硬件访问委托给用户空间应用,同时严格阻止对相邻特权寄存器的访问。基于ARM Morello平台的CHERI实现原型表明,CAPIO能在保持内核旁路延迟优势的同时,实现对特权资源的字节级安全控制。
内核旁路硬件能力内存映射i/o细粒度访问控制cheri系统安全
cs
12-22 00:00
本研究通过PRISMA标准的系统文献综述,分析了2014-2025年间关于微服务恢复策略的26项高质量实证研究。研究识别了断路器、带抖动和预算的重试、Saga补偿事务、幂等性、舱壁隔离、自适应背压、可观测性和混沌验证等九大核心韧性主题。主要贡献包括:提出了一个恢复模式分类法、一个用于标准化基准测试的韧性评估评分清单,以及一个权衡延迟、一致性和成本的约束感知决策矩阵,为构建容错且性能感知的微服务系统提供了结构化证据基础和设计指导。
微服务系统韧性容错恢复系统综述决策矩阵
cs
12-22 00:00
本文提出“压缩即路由”新架构理念,通过训练一个8700万参数的Transformer自编码器,实现了64倍序列长度压缩(512个词元压缩为8个潜在向量)。实验表明,该压缩器具有极强的领域判别能力:在域内(代码)验证集上重构准确率达99.47%,在半分布外领域(Wiki文本)骤降至47.76%,在完全分布外领域(随机序列)则暴跌至0.57%。这种极端且系统的性能差异,确立了重构误差作为“内在分布指纹”的有效性。基于此,专家模块可直接利用重构残差进行自动调度,无需显式门控网络,为处理超长上下文和构建可扩展的模块化神经网络提供了新视角。
模块化语言模型压缩路由重构误差分布指纹transformer自编码器专家调度
cs
12-22 00:00
本研究提出了一种轻量级梯度提升框架(XGBoost),仅利用地面观测数据(METAR)并通过基于热力学原理的物理引导特征工程进行增强,用于航空低能见度事件的短期临近预报。该模型在代表不同气候区的11个国际机场(2000-2024年数据)上进行了评估。结果表明,模型无需手动配置即可成功捕捉潜在的本地物理过程。在与业务TAF预报的盲比评估中,该自动化模型在战术预报时效(3小时)内实现了显著更高的检测率,召回率提升了2.5至4.0倍,同时降低了误报率。SHAP分析进一步揭示,模型能够隐式重建局地物理驱动因子(平流、辐射和下沉),为业务态势感知提供了可操作的解释性。
航空气象物理引导机器学习可解释人工智能轻量级机器学习临近预报metar数据
cs
12-22 00:00
本文提出Endo-SemiS,一种用于内窥镜视频帧分割的半监督框架,旨在利用有限的标注数据实现可靠分割。该框架通过四种策略有效利用未标注数据:1)两个独立网络间的交叉监督;2)基于不确定性的高质量伪标签生成;3)联合伪标签监督,聚合两个网络的可靠像素;4)特征与图像层面的相互学习,以降低方差并引导一致解。此外,引入一个利用内窥镜视频时空信息的校正网络以提升性能。在肾结石激光碎石术和结肠息肉筛查两个临床数据集上的评估表明,Endo-SemiS在标注数据有限的情况下显著优于现有先进方法。
医学图像分割半监督学习内窥镜视频伪标签交叉监督深度学习
cs
12-22 00:00
研究团队提出了LongShOTBench,一个用于诊断长视频多模态理解的基准测试集。该基准包含开放式意图驱动问题、多轮对话以及需要跨视频、音频和语音进行多模态推理与智能体工具使用的任务。每个测试项均配有参考答案和分级评分标准,以实现可解释、可追溯的评估。同时,研究还提出了LongShOTAgent智能体系统,通过预处理、搜索和迭代优化来分析长视频。测试结果显示,当前最先进的多模态大语言模型(如Gemini-2.5-Flash)准确率为52.95%,开源模型低于30%,而LongShOTAgent达到44.66%,凸显了真实世界长视频理解的挑战。
多模态理解视频分析基准测试智能体系统长视频推理
q-bio
12-22 00:00
本研究指出,DNA语言模型性能差异的关键瓶颈在于对稀疏且分布不均的DNA序列基序的分词处理。通过系统对比k-mer和BPE分词器,发现词汇量大小和分词器训练数据强烈影响模型捕获的生物学知识。基于此,作者提出了DNAMotifTokenizer,将DNA序列基序的领域知识直接融入分词过程。该分词器在多个下游任务基准测试中一致优于BPE,证明了知识注入的分词对于学习强大、可解释且可泛化的基因组表征至关重要。
基因组学语言模型分词器dna基序生物信息学表征学习
q-bio
12-22 00:00
本研究结合大规模分子动力学模拟与时间序列因果推断,揭示了机械敏感离子通道Piezo1解码不同机械刺激的分子机制。研究发现,在准静态膜张力下,信号通过杠杆状前馈通路从外周机械感受器传至中央孔道;而在法向冲击波作用下,则触发基于变构网络动态重编程的两阶段门控机制:初始压缩相激活源自帽结构域的顶端捷径通路,随后的张力相则利用具有复杂反馈环路的重新布线网络驱动通道完全开放。这表明分子机器的变构布线并非静态,而是可被物理输入特性动态重构,为理解机械化学和设计可编程刺激响应分子系统提供了新框架。
机械敏感通道变构网络分子动力学力信号转导piezo1因果推断
q-bio
12-22 00:00
本研究提出了BHiCect 2.0方法,用于从多分辨率的Hi-C数据中解析染色体的层次化结构。该方法利用谱聚类技术,将染色体描述为嵌套的、优先自相互作用的簇,从而更全面地刻画染色体从局部到全局的多尺度空间构象。新版本通过整合不同分辨率的Hi-C数据,改进了对染色体层级组织的描述。研究团队同时提供了R软件包,便于该工具与其他计算流程集成。
hi-c技术染色体构象多尺度聚类谱聚类生物信息学r语言工具
q-bio
12-22 00:00
本研究基于主动推理框架,探讨了不同预测策略和环境动力学知识(重力先验)如何影响拦截控制。通过模拟一个简化的接球任务,比较了四种策略:短时间视野预测下一位置与长时间视野估计拦截点,每种策略又分有无重力先验。结果表明,所有策略都能成功拦截,但结合重力先验和长时间视野的策略表现最佳。重力先验显著提高了空间和时间精度,而预测未来拦截点则能产生更低的动作值和更平滑的运动轨迹。这为大脑如何整合感官不确定性、物理预期和运动规划提供了统一的计算解释。
主动推理拦截行为重力先验预测控制计算神经科学运动规划
q-bio
12-22 00:00
本研究通过非线性脑连接模式,提出基于β相位同步动力学的多区域动态交互框架,识别工作记忆状态。研究发现:颞顶叶相位聚类在区分记忆状态上表现最优;光照增强环境可优化颞顶叶平衡;机器学习证实颞顶叶同步性是跨任务分类的主导特征。该结果为脑机接口实时认知工效评估提供了低维、精确的预测算法。
脑机接口工作记忆β同步性认知工效颞顶叶皮层光照效应
q-bio
12-22 00:00
本研究旨在通过奶牛蹄部标记点的三维运动学数据,预测其步态评分,以实现对跛行等步态异常的早期自动化监测。研究对12头奶牛进行了69次行走记录,提取了特定步态属性,并使用随机森林、梯度提升机等多种机器学习模型进行训练与预测。结果表明,梯度提升机模型在测试集上取得了0.65的总体准确率和F1分数。该研究为开发早期识别奶牛步态异常的自动化监测系统提供了技术基础,有助于提升奶牛福利与生产寿命。
奶牛健康步态分析运动学机器学习动物福利早期监测
math
12-22 00:00
本文研究了连通图中偶因子的存在性问题。偶因子是图的一个支撑子图,要求其中每个顶点的度数均为非零偶数。作者建立了图的最小度δ与其A_α谱半径之间的一个下界条件:当图的A_α谱半径大于或等于该下界时,图必然包含一个偶因子。这为判断图是否具有偶因子提供了一个基于谱理论的新充分条件。
图论偶因子谱半径a_α矩阵连通图
math
12-22 00:00
本文研究了单位圆盘Bergman空间上Toeplitz算子的谱性质。通过建立$T^*_{z^m}$的积分表示,揭示了Bergman函数与特定偏微分方程之间的联系。利用差分方程中的庞加莱定理,描述了具有调和多项式符号的Toeplitz算子的核,并给出了这些算子谱连通性的充分条件。特别地,对符号为$\varphi (z) =\overline{z}^{m} + \alpha z^m + \beta$的算子$T_\varphi$,证明了其谱$\sigma(T_\varphi)= \overline{\varphi (\mathbb {D})}$,Fredholm指标仅可能为$m, -m$或$0$,且满足Coburn定理。这些结果为研究非交换算子的本质投影谱提供了重要范例。
toeplitz算子bergman空间调和函数算子谱fredholm指标
math
12-22 00:00
本文提出了一种计算Cartan型对角辫子向量空间的Nichols代数玻色化提升的新方法,用与量子群相关的结构映射替代了繁重的计算。这回答了Andruskiewitsch和Schneider提出的问题,他们分类了阶数与210互质的有限阿贝尔群上的有限维复点化Hopf代数。作为应用,该方法恢复了$A_{n}$型、$B_2$型和$B_3$型的已知提升,并首次给出了$B_{\theta}$和$D_{\theta}$型($\theta \geq 2$)的所有提升,为Drinfeld-Jimbo型辫子构造了新的显式无限族提升。
hopf代数量子群nichols代数cartan型辫子向量空间提升计算
math
12-22 00:00
本文对2024年提出的Fejér*单调性新概念进行了系统研究,揭示了其与传统Fejér单调性之间的深刻异同。研究内容包括对最大Fejér*集的刻画,并探讨了Opial序列与拟Fejér单调性的关联。通过构建大量极限案例与反例,为凸优化与变分分析中算法的理论分析提供了更完备的框架。
凸优化单调性分析变分分析极限案例算法理论
math
12-22 00:00
本文基于Sakuma-Weeks三角剖分和Farey递归多项式,建立了一个计算框架,用于研究双抛物元生成的Kleinian群的双曲几何。该框架能通过递归算法确定2-桥链环补空间的形状参数,并将这些参数与Farey图边上的有理函数相关联。方法适用于Riley切片及其外部,可用于计算商轨道流形、非离散参数群的不完全双曲空间等。应用包括显式计算2-桥链环补空间的基本域和全纯表示、确定尖点场、分析Dehn手术产生的代数与几何极限,以及Heckoid轨道流形的显式三角剖分。
双曲几何kleinian群三角剖分2-桥链环递归算法形状参数
math
12-22 00:00
本文研究了均匀随机波(一种非高斯模型,其 $L^2$ 范数在每次实现中严格等于 1)的几何性质。研究发现,这种范数约束对所谓的“Berry 抵消现象”的普适性以及新的高频渐近方差估计具有深远影响。这些效应既体现在局部几何泛函(如 Lipschitz–Killing 曲率)中,也体现在全局泛函(如高于固定阈值的连通分量数量)中。分析的一个关键副产品是建立了高斯向量 $0$ 次齐次泛函的 Hermite 展开与球谐分解之间的新显式关系,为基于混沌的非高斯随机波分析提供了系统框架。
随机波非高斯模型几何泛函berry抵消混沌展开渐近分析
math
12-22 00:00
本文研究了n维双曲单纯形Δ的骨架间Hausdorff距离δ^n_m(Δ),特别关注内切半径δ^n_{n-1}。研究发现,当且仅当单纯形是理想且正则时,内切半径达到最大值μ^n_{n-1},其精确值为tanh μ^n_{n-1} = 1/n。同时,计算得到到1-骨架的最大距离满足(tanh μ^n_1)² = (n-1)/(2n),并证明当n→∞时,μ^n_1收敛于log(1+√2)。
双曲几何单纯形内切半径hausdorff距离理想多面体
math
12-22 00:00
本文聚焦于图论中著名的Hadwiger猜想在稳定性数α(G)=2的图类上的研究。Hadwiger猜想断言:色数为k的图必然包含一个k阶完全图作为子式,是四色定理的强力推广。作者系统梳理并推广了该猜想在α(G)=2情形下的经典结果,发展了一系列证明工具。利用这些工具,成功验证了猜想在多个重要图类上的成立,包括围长至少为5的图的补图的膨胀图、无三角形的Kneser图,以及Clebsch、Mesner和Gewirtz等特定图的补图的膨胀图。
hadwiger猜想图论图染色图子式稳定性数
physics
12-22 00:00
本文回顾了热力学从卡诺、克劳修斯开创性工作到近期活性物质研究的发展历程。非平衡热力学通过识别各类材料与系统中导致熵增的不可逆过程(如摩擦、粘性、热传导、电导、扩散与反应等)而建立。1954年,格兰斯多夫与普里高津提出普适演化判据,由此发展出耗散结构理论,解释了化学钟、反应-扩散图样及对流图样等现象。非平衡统计力学则为不可逆过程热力学提供了微观基础。
非平衡热力学耗散结构熵产生活性物质不可逆过程统计力学
physics
12-22 00:00
本研究通过法国403份居民调查,揭示了集中供暖系统在集体住宅中阻碍节能与热舒适的关键障碍。研究发现,用户常因控制系统复杂、能耗反馈缺失以及与房东沟通不畅,难以实施夜间或离家时调低温度等高节能潜力的行为。参与者强烈期望获得个性化建议、实时能耗反馈及智能温控阀等解决方案。该工作强调了将用户体验纳入多户住宅能源政策的重要性,为政策制定者和住房供应商提升舒适度与能效提供了可行见解。
能源政策集中供暖用户行为热舒适节能障碍住宅能效
physics
12-22 00:00
本研究为NBA考虑新增两支球队的扩张计划,提供了一个量化决策框架。研究开发了两个优化模型:一个旨在最小化联盟总旅行距离,另一个则采用纳什议价框架,在考虑媒体市场规模的同时平衡各球队的旅行负担。通过分析30支现有球队及6个候选城市(西雅图、拉斯维加斯、蒙特利尔、温哥华、坦帕、墨西哥城)构成的15种配对扩张情景,研究发现:最小化距离模型能产生地理上紧凑的分区,而纳什议价模型则能产生更均衡的结果,尤其对地理位置孤立的球队有利,且效率损失有限。该研究为联盟管理者提供了一个灵活的决策支持工具。
体育运营优化模型联盟设计旅行效率市场潜力决策支持
physics
12-22 00:00
本研究通过改进的Deffuant模型,探讨了少数具有更高偏好灵活性的独立选民在极化选举中对舆论形成的影响。研究发现,即使代理人仅存在简单的“开放度”异质性,也能产生丰富的集体结果:开放型选民可能(1)阻止舆论完全收敛于既定党派阵营,(2)催生短暂的中间派集群,或(3)与主要政党立场结盟。这些动态与现实世界中观察到的独立选民行为模式相似。结果表明,开放度参数的微小变化即可显著重塑政治竞争的宏观结构,为选举结果的振荡以及不稳定中间派或跨党派联盟的出现提供了简洁的解释。
计算社会学舆论动力学选举模型独立选民政治极化多主体模拟
physics
12-22 00:00
本研究利用变分自编码器(VAE)对欧洲热浪的大气环流模式进行降维、分类,并分析其长期变化趋势。模型在气候模拟数据上训练,并成功泛化至ERA5再分析观测数据。研究发现,大西洋羽流型热浪随时间推移变得更加频繁,而大西洋高压型热浪则减少。通过新的可解释性方法,研究揭示了不同热浪类型环流特征的独特演变,例如大西洋低压型热浪的低压系统随时间加深。该方法强调了分类型研究极端事件的必要性,并能用于推演未来环流变化趋势。
气候变化热浪分类变分自编码器大气环流可解释ai极端天气
physics
12-22 00:00
研究采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)技术,分析了高能离子束撞击离子液体薄膜(EMI-BF4和EMI-Im)产生的二次离子物种。结果表明,两种薄膜产生的正二次离子物种几乎相同,而EMI-Im因其阴离子化学结构更复杂,产生了更多样的负离子。分析级SIMS谱图揭示了大量较高质荷比的二次离子,其平均$m/z$值大多高于单体质量。光学轮廓分析估算出电喷雾离子羽流轰击离子液体薄膜的溅射速率约为0.5 nm/min,为理解推进器电极退化机制提供了关键数据。
电喷雾推进离子液体二次离子质谱羽流相互作用空间推进寿命表面分析
physics
12-22 00:00
研究指出,大西洋经向翻转环流(AMOC)可能在中等气候变化情景下崩溃,但崩溃过程可能并非单一事件,而是由不同深水形成区依次关闭的部分崩溃序列。本文提出一个概念模型,揭示了多个不遵循经典鞍结分岔形式的临界点。研究发现,用于监测早期预警信号的观测指标选择,会极大影响对崩溃类型(部分或完全)的预测,不同指标呈现的预警信号趋势各异,增加了预测难度。
气候临界点大西洋环流早期预警分岔理论概念模型深水形成
physics
12-22 00:00
本研究通过大涡模拟(LES)探究了科里奥利力对常规中性大气边界层(CNBL)中湍流相干结构的影响。通过改变纬度或地转风速来模拟科里奥利力的变化,研究发现科里奥利力会导致相干速度结构明显偏离地转风向,且该偏离方向与平均风或平均剪切方向均不一致。结构偏转角在不同条件下能与局地风偏转角和全局跨等压线角之差很好地关联,暗示可能存在普适关系。此外,研究还发现随着纬度降低或地转风速增加,近地层大尺度湍流结构的倾角会增大,这可能源于科里奥利力引起的结构偏转。
大气边界层科里奥利力湍流结构大涡模拟风偏转
physics
12-22 00:00
本研究针对核工程中广泛使用的能量相关中子扩散方程,澄清了其作为输运方程近似的不确定性。通过形式渐近推导,统一了以往研究中存在分歧的假设与结论。关键贡献在于提出了一种在P1近似下精确反演通量与流密度关系的方法,得到了一个形式精确、物理意义清晰的多群扩散系数矩阵表达式。该系数矩阵可直接基于栅元计算产生的截面数据,以任意精度计算。研究以无限氢介质为例,通过蒙特卡洛方法计算了其两群扩散系数,并与累积迁移法和出射散射近似的结果进行了对比验证。
中子输运扩散理论多群扩散核反应堆物理渐近分析蒙特卡洛
physics
12-22 00:00
本研究探讨了真空中球对称退化虫洞的动力学。作者将等效原理推广至无物质但能产生引力场的物体,并以Klinkhamer度规为例,证明退化虫洞正是此类物体。应用推广的等效原理后,Klinkhamer虫洞的径向动力学可简化为测试粒子在史瓦西场中的径向下落。研究证明,任何可穿越的Klinkhamer虫洞束缚态最终都会坍缩成不可穿越的爱因斯坦-罗森虫洞。分析表明,尽管可穿越Klinkhamer虫洞是非稳态的,但它是一种长寿命状态。
虫洞动力学等效原理推广引力坍缩klinkhamer度规爱因斯坦-罗森桥
physics
12-22 00:00
本研究通过改进的克利福德代数方法,首次推导出二维伊辛模型在存在外磁场情况下的精确解。研究首先在三种表示(克利福德代数、转移张量和示意图)中分析转移矩阵,以探究该多体相互作用系统中的非局域效应。确认系统存在非平凡拓扑结构后,研究者修改了用于解决三维伊辛模型的方法,使其适用于求解二维磁场伊辛模型。通过引入一个作为拓扑洛伦兹变换的额外旋转来处理拓扑问题,其旋转角由Yang-Baxter关系和后续处理拓扑作用线性变化的平均过程确定。研究发现,施加磁场会增加磁化强度,并将临界点推向更高温度。在临界温度以上,磁化强度保持为零,直至达到一个临界场强,随后发生一级磁化跃变。所得配分函数和磁化强度有助于理解二维磁性材料的物理性质,特别是其磁化过程。
伊辛模型精确解拓扑结构克利福德代数磁化过程统计物理
physics
12-22 00:00
本文挑战了现代宇宙学中一个长期存在的悖论:在宇宙膨胀的‘宇宙坐标系’描述下,像我们这样的‘普通观测者’(OOs)在数量上被未来永恒渐近德西特时空中自发形成的‘玻尔兹曼大脑’(BBs)或暗能量衰变后由量子不确定性产生的‘怪异观测者’(FOs)所淹没,这导致了认知不稳定性和观测者典型性问题。作者提出,当转换到‘共动坐标系’进行分析时,空间在全局上是静态的,质量单调增加,引力束缚系统的空间单调收缩。在这一框架下,普通观测者的数量远超自发形成的非典型观测者,从而提供了一个认知稳定的、描述宇宙演化的优选理论框架。
宇宙学观测者悖论玻尔兹曼大脑认知稳定性坐标系λcdm模型
physics
12-22 00:00
传统观点认为,量子关联(如独占性)的变化必然源于个体行为的改变。本研究通过分析事件记录与相关系数的关系,证明即使所有事件结果预先确定,仅通过调整联合测量的次数,也能产生不同的关联系数,从而表现出量子独占性。这揭示了“主观关联”新概念的必要性,挑战了对量子关联起源的固有认知。
量子关联独占性预定事件主观关联联合测量
physics
12-22 00:00
本研究在修正测度形式下提出弦张力可成为动力学自由度,每条弦可拥有独立张力。通过引入张力标量场与弦耦合,局部改变世界面上的张力。在双张力弦模型中,发现了膜世界解,在膜上诱导出德西特空间,规避了传统弦理论的沼泽地约束。不同张力的弦可表现为暗物质,并与可见物质共享相同时空与紧致化,可能形成标准模型的暗物质副本。
弦理论暗物质德西特空间动力学张力膜世界沼泽地约束
physics
12-22 00:00
本研究揭示了一个科学计量学中的“元”现象:被誉为“引文索引之父”的尤金·加菲尔德,其关于“延迟认可”(即论文发表多年后才被广泛引用的“睡美人”现象)的开创性研究,其本身也遭遇了显著的延迟认可。分析显示,加菲尔德1980年首次直接论述该现象的论文,在发表后的24年里仅被引用10次,直到2004年相关概念被重新提出后才被“微弱唤醒”。这一发现表明,即使是领域巨擘的研究,也可能陷入其自身所描述的模式,突显了科学传播与认知的复杂性。
延迟认可睡美人论文科学计量学引文分析加菲尔德科学传播
astro-ph
12-22 00:00
本研究利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的NIRSpec光谱,对8个红移$z\geq5.9$的高光度类星体进行了观测。通过拟合其静止紫外和光学发射,并采用不同的吸积盘模型,研究人员自洽地测量了黑洞质量$M_{BH}$、吸积盘光度$L_{AD}$和爱丁顿比率$\lambda_{Edd}$。该方法的不确定性($\sigma^{AD}_{M_{BH}}\sim0.2$ dex)显著低于传统单历元校准方法($\sim0.4$ dex)。研究发现,样本平均爱丁顿比率为$\langle \log(\lambda_{Edd}) \rangle=-0.9$,仅约0.2%的系统存在超爱丁顿吸积。这为高红移明亮类星体普遍处于亚爱丁顿吸积状态提供了有力证据,挑战了其普遍处于近爱丁顿或超爱丁顿吸积的既有范式。
类星体超大质量黑洞吸积盘模型jwst观测高红移天体爱丁顿比率
astro-ph
12-22 00:00
本研究利用JWST/NIRSpec对34个红移z~2.3星系的[OIII]和[OII]极光发射线进行直接电子温度($T_e$)测量,首次基于纯直接法构建了高质量的质量-金属丰度关系(MZR)和基本金属丰度关系(FMR)。研究发现MZR斜率为$0.27\pm0.04$,在$10^{10} M_\odot$处的归一化为$12+\log(\mathrm{O/H}) = 8.44\pm0.04$,与早期强线法测量一致。但与六个模拟预测对比显示,现有模型未能完全再现从z~0到z~2的金属丰度演化,表明当前对宇宙正午时期的化学增丰和反馈过程理解仍不完善。样本与z~0的FMR在0.1 dex内一致,表明调控星系化学演化的平滑机制在早期宇宙已建立。
星系化学演化jwst观测直接测温法质量-金属丰度关系高红移星系宇宙正午
astro-ph
12-22 00:00
本研究首次系统分析了三点关联函数(3PCF)对宇宙中微子质量的探测能力。基于Quijote N体模拟数据,研究发现中微子的自由流动效应在准等腰和挤压三角形构型中信号最强,且红移越低信号越显著。其中,刻画宇宙网状结构的细长三角形受中微子质量影响最大,其3PCF信号随$M_\nu$增大而增强。研究还发现,3PCF在细长三角形($\zeta$)和直角三角形($Q$)上对$\sigma_8$变化的响应模式与对$M_\nu$的响应显著不同,表明3PCF能有效打破$M_\nu - \sigma_8$简并,为DESI、Euclid等下一代光谱巡天提供新的互补探测手段。
中微子质量三点关联函数大尺度结构宇宙学模拟参数简并光谱巡天
astro-ph
12-22 00:00
宇宙中年期(过去80-100亿年)是星系演化的关键阶段,早期形成的大质量系统与低质量星系普遍的恒星形成熄灭现象并存,星系在此期间经历了剧烈的动力学、形态和化学演化。理解内部驱动因素与宇宙大尺度结构相互作用的相对角色,是当前天体物理学的核心难题。本文提出,要取得突破性进展,必须对跨越广泛质量与环境尺度的星系,同时测量其恒星种群(恒星形成历史的化石记录)的物理与运动学性质(积分与空间分辨)以及气体性质。这需要获取至少百万个星系(质量低至10^9太阳质量)的体积代表性样本,并配以高信噪比、中分辨率、静止光学波段光谱的深度巡天。现有及规划中的设施在2030年代前均无法同时满足所需的样本规模、光谱质量、质量下限和空间覆盖。因此,亟需建设一个配备大视场积分视场单元和广域高复用多目标光谱仪的大型专用光谱设施,以从根本上揭示调控恒星形成与星系演化的物理机制。
星系演化宇宙中年期光谱巡天恒星形成历史大尺度结构天体物理考古
astro-ph
12-22 00:00
研究通过内部演化模型与大气逃逸框架,模拟了木卫一(Io)和木卫二(Europa)的早期热演化与脱水过程。结果表明,木卫二在几乎所有合理的形成与演化情景下都保留了大部分挥发物(水),而木卫一不太可能通过大气逃逸大量失水,因此可能最初就吸积了以无水硅酸盐为主的物质。两者现今的挥发物差异,可能源于它们在木星次星云中相对于层状硅酸盐脱水线的相对位置,而非单一的演化路径或大气逃逸过程。
木星卫星行星演化大气逃逸水冰世界热模型
astro-ph
12-22 00:00
本文介绍了SatTrack,一个用于评估大型低轨卫星星座(如星链)对地面接收站造成瞬态强干扰的GUI仿真框架。该软件通过物理光学表面电流模型,预测带可重构边缘的抛物面天线的增益方向图,并利用快速边缘权重优化算法(如贪婪比特翻转、模拟退火等)合成深度的定向零陷。仿真结果表明,简单的二进制边缘控制可实现约40-55 dB的平均干扰抑制,而高级优化方法在有利几何条件下可超过65-70 dB,最佳接收干扰低于-220 dBm。基于边缘的空间置零方法在接近无抑制方案的吞吐量下,达到了与卫星静默相当的抑制水平。
卫星干扰抑制可重构天线物理光学模型优化算法低轨星座仿真软件
astro-ph
12-22 00:00
本研究针对宇宙剪切两点统计中谐波空间(功率谱)与实空间(角相关函数)分析结果不一致的长期问题,利用HSC Y3数据深入探讨了其根源。研究发现,当分析推至更小尺度时,谐波空间分析对IA和重子反馈等小尺度物理模型的敏感性显著低于实空间,其导致的S8参数偏差小2-3倍。结合BACCO模拟重子反馈模拟器和TATT IA模型,能在两个空间获得最一致的宇宙学约束。结果表明,谐波空间在当前模型不确定性下更具稳健性,而实空间分析则在区分重子反馈模型方面潜力巨大。
宇宙剪切两点统计功率谱相关函数重子反馈内禀排列
astro-ph
12-22 00:00
本研究提出了一种名为USmorph的两步法星系形态分类框架,有效结合了无监督与有监督机器学习。其核心创新在于无监督步骤:采用ConvNeXt与ViT双编码器架构对图像进行编码,利用对比学习精确提取特征,并通过主成分分析降维。基于此改进框架,研究团队对COSMOS-Web天区中46,176个红移小于4.2的星系,利用JWST近红外图像进行了分类,将其划分为球形、早型盘、晚型盘、不规则及未分类五类。通过对大质量星系进行参数化与非参数化测量,验证了该分类系统的可靠性,为即将到来的中国空间站望远镜大规模巡天提供了有力工具。
星系形态学机器学习jwst对比学习图像分类天文巡天
astro-ph
12-22 00:00
本研究利用VERITAS望远镜对自2008年发现以来一直保持神秘的伽马射线源HESS J1857+026进行了甚高能(VHE,E > 100 GeV)观测。研究确认了该源的延展性质,并刻画了其在VHE波段的能谱和形态学特征。通过结合多波段分析,研究者探索了在轻子性脉冲星风云(PWN)情景下,可能的电子种群所涉及的输运过程,以揭示其伽马射线辐射机制。
伽马射线天文学甚高能天体物理脉冲星风云多波段分析veritas
econ
12-22 00:00
本研究针对异质用户(如不同时间价值的司机)的交通拥堵博弈,提出了一种自适应定价方案。规划者虽仅能观测总量状态(如总流量),无法实施差异化税收,但通过将税收与外部性的真实价值随时间对齐,并利用复制者动态,确保了社会最优状态的全局稳定性。研究发现,即使无法实时精确评估外部性,规划者仍可通过基于总量观测调整非加总状态,引导经济趋向长期社会最优。相比之下,依赖每期完全非加总状态信息的定价机制,在相同动态下可能无法实现全局稳定。
拥堵博弈自适应定价社会最优异质性外部性动态稳定性
econ
12-22 00:00
本研究通过将熊彼特竞争建模为一个具有唯一、吸引的演化稳定状态(熊彼特状态)的种群博弈,分析了新产品引入所带来的多样性变化对经济系统演化的影响。研究发现,创新者开发的新产品特性决定了熊彼特状态(创新者与模仿者共存)的演化路径,表明多样性变化是驱动创新和创造性破坏过程的核心动力之一。
熊彼特竞争演化博弈创新多样性种群动态经济演化
econ
12-22 00:00
本文指出,面板数据中常用的严格外生性假设在实证中往往不成立,限制了研究的可信度。作者主张采用序贯外生性假设,允许过去的结果对未来的协变量或处理变量存在反馈效应。文章回顾了经典线性模型,并介绍了处理系数异质性的方法,最后探讨了非线性面板模型及网络环境下的扩展可能。
面板数据序贯外生性反馈效应系数异质性非线性模型
econ
12-22 00:00
本文研究当设计者重复使用固定机制与策略型代理人互动时,代理人会从观察到的分配结果中学习。作者引入了一个静态框架——校准机制设计,要求机制在重复使用中,即使其揭示了关于潜在状态的信息,也必须保持激励相容。在单代理人设定中,可实施的结果对应于两阶段机制:设计者先披露状态信息,再承诺一个与状态无关的分配规则。这为刻画校准机制提供了一个易于处理的程序,结合了信息设计与机制设计。在私人价值环境中,完全透明是最优的,基于相关的剩余提取会失效。本文提供了一个微观基础,证明当无限耐心的代理人重复与同一机制互动时,校准机制精确刻画了可实施的结果。依赖于历史记录动态机制只能通过弱化激励相容和个人理性来扩展可实施的结果集——这一区别在可转移效用设定中消失。
机制设计信息设计重复博弈激励相容学习
econ
12-22 00:00
本文研究具有类型独立支付的双人常和贝叶斯博弈。在满足“完备性”统计条件下,任何“可识别”的均衡都是事后均衡。作者将此结果应用于唐斯式选举模型,其中追求职位的候选人拥有关于政策后果的私人信息。事后均衡性质对信息聚合施加了严格限制:均衡下的选民福利最多只能达到有效利用单个候选人信息的水平。在经典设定中,政客可能“反迎合”(过度反应其信息),而一定程度上的迎合行为反而对社会有益。
常和博弈贝叶斯博弈选举模型信息聚合事后均衡政治经济学