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AI 导读

物理学

2025-12-23 12-23 15:25

今日物理学研究呈现多领域交叉与技术创新并进的特点,数据驱动与高精度模拟成为核心工具,同时基础理论与应用研究持续深化。

  • 数据驱动与机器学习革新传统领域:英国降雨雷达数据集的发布为短临预报的统计与机器学习模型提供了标准化训练与评估基准。在原子尺度模拟中,Latent Ewald Summation框架解决了机器学习势能中长期缺失的长程静电作用问题,拓宽了其应用范围。
  • 高精度观测与模拟揭示微观机制:反射超快电子衍射技术首次实现了分子结界面能量传输的原子尺度直接观测。同时,对NACA0012翼型失速颤振、DIII-D负三角位形偏滤器脱靶的精细数值模拟,均达到了与实验高度吻合的新水平,揭示了复杂动力学过程。
  • 量子理论与复杂系统研究取得理论进展:物理信息神经网络被成功应用于相对论自旋流体动力学,首次确保了角动量的严格守恒。在意见动力学领域,研究发现了有限信任模型中演化过程的有限分类规律,简化了系统研究。
  • 前沿材料与器件性能持续突破:基于外延氮化铌的超导纳米线单光子探测器在液氦温度下实现了1550 nm波长的饱和探测效率与快速恢复。超宽禁带AlGaN晶体管的电流增益截止频率突破85 GHz,为下一代高频电子器件奠定了基础。
  • 科学工具与文化研究提供新视角:BattMo电池建模工具箱和MCPlas等离子体建模工具箱的发布,提升了相关领域模拟的灵活性与可复现性。对《物理学家笑话》英文原版的重建,则为理解科学社群的跨文化对话与职业幽默提供了独特史料。

数学

2025-12-23 12-23 15:26

今日数学研究整体呈现理论深化与交叉应用并重的趋势,核心聚焦于代数结构、几何分析、计算数学及数学物理等领域的底层理论突破与新型算法工具开发。

  1. 代数与表示论的结构探索:研究深入至有限群特征标的导子、数值半群的对称性(如Sally型半群环的Gorenstein条件)以及离散海森堡群上的上同调方程,旨在揭示群、环等代数对象的精细结构及其不变量。
  2. 几何、拓扑与分析工具的融合:工作涉及复流形上的相对解析互反律、环面渐近锥形Kähler-Ricci孤立子的存在性,以及计算等变拓扑空间(如Ω^ρS^{ρ+1)的实Brown-Peterson同调,体现了复几何、微分几何与代数拓扑方法的交叉。
  3. 面向计算的新型模型与算法:提出了“组合张量列车”(CTTs)这一融合深度网络表达力与张量代数效率的函数逼近模型,并针对渲染方程积分提出了基于Voronoi剖分的新采样方法,旨在提升复杂问题计算的效率与精度。
  4. 组合优化与图论的理论进展:实验验证了“自发对称破缺机”在组合优化问题中探索单一稳定态的潜力,同时精确确定了K₄-次要自由图的独立团填充比例为1/2,解决了相关猜想。
  5. 动力系统与泛函分析中的渐近行为:研究涵盖了不同动力系统观测轨道间最短距离的渐近衰减速率、不可压缩磁流体力学的大马赫数极限,以及Gabor变换相位恢复的不稳定性机制,深化了对系统长期行为和极限过程的理解。
  6. 数论与特殊函数的联系:利用围道积分方法研究分圆参数化的Apéry型级数,将其表示为多重多对数函数等特殊值的组合,建立了数论级数与特殊函数理论的新联系。

计算机科学

2025-12-23 12-23 15:26

今日计算机科学领域的研究聚焦于提升大模型推理效率、增强模型安全与可控性,并在边缘计算、生物信息学等交叉领域涌现出创新工具与框架。

  1. 大模型推理效率革新:研究通过跨模型复用KV缓存(aLoRA)、可逆压缩(KVReviver)及智能体间高效通信(Q-KVComm)等技术,系统性解决大模型服务中的内存与带宽瓶颈,实现端到端延迟数量级降低与资源高效利用。
  2. 模型安全与可控性新挑战:针对多模态大模型的机器遗忘任务,提出了首个基准与无需训练的干预框架(R-MUSE),在消除敏感推理痕迹的同时显式保留通用能力;另一研究则揭示了指令压缩下,RLHF对齐目标与精确约束遵循之间存在根本矛盾。
  3. 图推理与多智能体系统优化:为解决复杂图结构问答,提出了融合蒙特卡洛树搜索与强化学习的智能体框架(Graph-O1);在分布式医疗等场景,则设计了基于拜占庭容错共识的多智能体系统,确保关键任务下的可靠协同。
  4. 专用工具包与库推动领域研究:发布了多个开源工具,涵盖量子AI仿真(QAISim)、动物通信分析(Chatter)、语音识别基准(Loquacious配套资源),为相关领域的实验与建模提供了标准化支持,降低了研究门槛。
  5. 边缘AI与硬件加速实践:研究展示了FPGA在数字孪生、反无人机系统等关键任务中的显著优势,能实现超低延迟响应与极高能效比,为资源受限的边缘部署提供了经过验证的硬件解决方案。
  6. 模型偏见分析与性能提升:研究揭示了动作识别模型普遍存在的背景依赖偏见,并提出了缓解策略;在细粒度图像识别、符号音乐情感分析等任务上,则通过改进损失函数或注入领域知识,有效提升了模型性能与可解释性。

定量生物学

2025-12-23 12-23 15:27

今日q-bio领域研究聚焦于计算模型与实验技术的深度融合,旨在解决从微观分子到宏观生态的复杂生物问题,并特别关注方法的可解释性、效率及其临床转化潜力。

  1. 计算模型革新生物过程模拟与解读:研究利用新型计算框架提升对基因调控、神经活动和化学反应等动态过程的理解。例如,用马尔可夫-ODE混合模型替代传统Hill函数,为基因网络提供更机理的建模;通过分析扰动响应而非自发活动,来区分神经回路的临界性与外部驱动;以及用神经常微分方程灵活表征酶促反应的非线性温度依赖性。

  2. AI驱动生物医学图像分析迈向高效与可靠:深度学习技术正被优化以处理骨髓细胞、花粉、脑部血管间隙等特定场景的图像分析。核心进展在于通过设计风险感知损失函数、利用自动标注扩增数据等方法,在保证高精度的同时,大幅降低对计算资源和标注数据量的需求,并探索基于置信度的选择性预测以提高可靠性。

  3. 跨尺度整合:从分子结构到生态系统动力学:研究呈现出整合多尺度信息的趋势。在分子层面,新框架将蛋白质亚结构知识融入表示学习以提升功能预测;在细胞与组织层面,数学模型耦合了免疫治疗、噬菌体疗法与真实的患者影像几何;在行为与生态层面,则关注流浪狗如何利用人类线索等适应性策略。

  4. 关注生命系统的基础原理与人工智能的交叉启发:部分研究探索生命起源前的化学选择如何量化、生命网络如何主动放大能量流等根本性问题。同时,AI模型本身(如无监督生成模型中的数感涌现)也成为理解生物认知机制的新窗口,而关于超级智能错位的讨论则警示需重新审视人机关系中的伦理与主体性。

经济学

2025-12-23 12-23 15:27

今日经济学研究聚焦于方法论创新与实证应用的深度融合,整体呈现从理论构建到精准量化、从宏观政策到微观机制的多维拓展趋势。

  • 计量方法前沿:研究重点转向复杂数据的推断问题,如针对部分识别矩模型、三维面板网络数据、函数均匀推断等场景,提出了新的识别、估计与纠偏方法,强调估计的稳健性与计算效率。
  • 微观行为与制度分析:实证研究深入探讨制度约束(如工资设定)与个体行为(如移民经验回报、企业贸易网络形成)之间的互动,为理解异质性反应和市场匹配机制提供了微观基础。
  • 政策评估与设计:研究不仅评估特定政策(如维持筛查服务)的效果,更从理论上探索规避经典权衡(如效率与平等)的政策路径,并为政策学习提供了统一的半参数效率分析框架。
  • 计算工具与跨学科应用:强化学习、大语言模型等计算工具被广泛应用于解决宏观经济模型、构建历史数据集、预测金融收益等传统经济问题,显著提升了处理复杂模型与海量数据的能力。
  • 资源与增长的新视角:研究将经典增长核算框架逆向应用于企业规划,并提出将环境负债(垃圾填埋场)转化为韧性资产(AI电力)的模块化方案,体现了资源优化配置的新思路。
  • 市场与合约理论:研究在机制设计层面探讨了不完全信息下稳定匹配的实施性,以及在私募投资中激励信息获取与真实报告的最优合约形式(如三层合约)。

天文学

2025-12-23 12-23 15:27

今日天体物理学研究聚焦于从恒星演化到宇宙学尺度的多领域前沿,强调观测技术革新与理论建模的深度结合。

主要趋势与看点:

  1. 仪器与观测方法革新:太阳望远镜CRISP2仪器的高精度表征方法,以及针对天文时序红噪声的周期图假警报阈值新算法,提升了数据质量与可靠性。
  2. 致密天体与引力波:建立了自相互作用暗物质从微观物理到宏观模拟的首个理论映射;开发了基于深度学习的单探测器引力波信号甄别系统CoBiTS。
  3. 星系与超大质量黑洞:宇宙学模拟首次揭示黑洞质量与暗物质晕浓度的正相关;DESI数据发现类星体周围存在高密度但电离辐射各向异性的星系际介质。
  4. 系外行星与恒星物理:揭示了双星系统中行星通过“镜像迁移”形成双热木星的新机制;通过对活跃M矮星比邻星的X射线光谱时变研究,评估其对系外行星大气的冲击。
  5. 高红移宇宙与神秘天体:JWST发现的“小红点”被理论解释为“准恒星”脉动,其星系团簇特性可由超强自相互作用暗物质模型预测;ORC4中心星系发现冲击波证据,为其奇特射电环起源提供线索。
  6. 社区与数据设施:强调为下一代天文台构建公平的社区治理框架;SDSS-IV发布190万星系光谱参数大星表,MAST档案库的科学影响力分析彰显了天文数据长期开放的巨大价值。

2025-12-23 速览

2025-12-23 共 143 条抓取,按综合热度排序

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q-bio 12-23 00:00

CytoDINO:面向骨髓细胞形态学的风险感知与生物学引导的DINOv3微调框架

本研究提出CytoDINO框架,通过参数高效的LoRA方法微调DINOv3模型,用于骨髓细胞形态学分析。核心贡献是设计了结合生物学层级关系与临床风险感知的“分层焦点损失函数”,对将原始细胞误判为正常细胞等危险错误施加更高惩罚。在包含21类细胞的MLL数据集上,模型取得了88.2%的加权F1分数。仅使用单张消费级显卡(RTX 5080)和8%的可训练参数,即可达到与专用基础设施相当的性能。基于置信度的选择性预测可在67%的样本上实现99.5%的准确率,为临床部署提供了高不确定性病例转专家复核的可行路径。

计算病理学骨髓细胞形态风险感知学习参数高效微调医学图像分析损失函数设计
q-bio 12-23 00:00

儿童心理旋转能力再评估:计算模型揭示早期行为可能源于简单识别策略

本研究利用计算模型重新评估了儿童心理旋转能力的证据。模型模拟了婴儿通过具身互动获取物体表征的过程,并测试了两种不同于心理旋转的物体识别策略。结果显示,在5岁以下儿童中,经典心理旋转任务的行为结果可能并非由真正的心理旋转能力驱动,而仅需一种简单的像素级刺激比较策略即可模拟。该发现对儿童空间认知能力的发展时间与机制提出了新见解。

心理旋转计算模型儿童认知发展物体识别空间认知
q-bio 12-23 00:00

MEGState:从脑磁图信号解码音素的新架构

本研究提出了一种名为MEGState的新型架构,用于从非侵入性的脑磁图(MEG)信号中解码音素。该架构旨在捕捉听觉刺激引发的精细皮层响应,以应对MEG信号信噪比低、时间维度高的挑战。在LibriBrain数据集上的大量实验表明,MEGState在多项评估指标上均持续超越基线模型。这些发现凸显了基于MEG的音素解码作为通向非侵入式语音脑机接口的可扩展路径的潜力。

脑磁图音素解码神经语音解码脑机接口非侵入式听觉皮层
q-bio 12-23 00:00

超级智能错位危机:人类主体消失与AI无意识的共同困境

本文批判性审视当前超级智能错位讨论中的人类主体缺失问题。研究发现,技术话语中的人类主体被边缘化,同时AI系统通过深度学习的潜在空间、不透明模式形成等机制发展出结构性“无意识”。这种双重缺席——人类在伦理想象中消失与AI无意识维度被忽视——共同构成了错位的深层危机。作者主张,错位不仅是技术诊断问题,更是嵌入人机生态的关系性不稳定,需要重新将人类主体置于伦理、无意识与智能共同构成的不稳定基础上进行理解。

ai安全超级智能人机关系伦理框架无意识计算主体性
q-bio 12-23 00:00

通过瞬态扰动区分神经活动的内在临界性与潜在变量驱动

研究提出了一种新方法,通过测量神经元群体对突发扰动的响应,而非分析其自发活动的相关性,来区分神经回路的重尾(幂律)相关性是源于其内在的临界状态,还是由未观测到的外部潜在变量(如感觉信号)所驱动。研究在可调至临界状态的随机发放神经元群体模型中验证了该方法,并提出了发放网络协方差与响应函数的标度理论。这为正确解读神经回路功能、验证“临界大脑假说”提供了关键工具。

临界大脑假说神经群体编码潜在变量瞬态响应标度理论计算神经科学
q-bio 12-23 00:00

基于聚类图的系统发育网络连续性状演化推断方法优化研究

本研究针对大型复杂系统发育网络上的连续性状演化模型,探索了基于聚类图的近似推断方法。通过将性状演化模型构建为概率图模型,研究比较了精确信念传播与基于非树聚类图的环状信念传播在计算效率与估计精度间的权衡。利用Julia包PhyloGaussianBeliefProp进行模拟实验,分析了最大聚类规模对高斯性状演化模型推断性能的影响,并为该参数提供了选择建议。研究还证明了在同质布朗运动模型下,基于似然与基于分解能量近似的参数估计是等价的。

系统发育网络性状演化信念传播概率图模型计算生物学近似推断
q-bio 12-23 00:00

MICCAI 2024挑战赛结果:评估MRI中血管周围间隙自动分割方法

本文介绍了MICCAI 2024 EPVS挑战赛的结果,旨在推动血管周围间隙(EPVS)自动分割算法的发展。EPVS是脑小血管病的重要影像标志物。挑战赛提供了来自英国、新加坡和中国多中心、多协议的200例MRI扫描数据集,所有标注遵循STRIVE协议。七支参赛团队主要基于U-Net架构,结合多模态处理、集成策略和Transformer组件进行创新。评估指标包括Dice相似系数、绝对体积差、召回率和精确率。获胜方法采用MedNeXt架构和双2D/3D策略处理不同层厚数据。结果表明,领先方法在已知数据集上表现良好,但在未见过的上海队列上性能显著下降,凸显了因域偏移导致的跨站点泛化挑战。

医学影像分割血管周围间隙深度学习miccai挑战赛跨站点泛化脑小血管病
q-bio 12-23 00:00

基因调控网络建模新框架:用马尔可夫模型替代Hill函数

本研究提出了一种混合马尔可夫-常微分方程框架,用于更精确地模拟基因调控网络。该框架将离散的启动子状态建模为连续时间马尔可夫链,同时用确定性ODE描述分子浓度,从而在保持计算效率(比全随机模拟快10-100倍)的前提下,为转录调控提供了比传统Hill函数更具机理性的基础。研究在GAL系统、阻遏振荡器、p53-Mdm2振荡器等七个复杂度各异的系统中验证了其准确性。

基因调控网络马尔可夫模型计算系统生物学随机动力学启动子建模
q-bio 12-23 00:00

量化生命起源前的选择作用:化学系统如何走向定向演化

本研究首次提出并验证了一种在生命起源前的化学系统中直接量化“选择”作用的通用实验框架。基于组装理论,研究将选择定义为从“无方向”到“有方向”探索化学可能性空间的转变,并可通过整合分子组装指数与观测拷贝数的“组装量A”进行测量。通过分析不同聚合条件下产生的多肽集合,研究发现无方向反应几乎均匀地探索序列空间(探索比0.85-0.95),而受进化蛋白酶影响的反应则表现出显著更低的探索比(0.51-0.75)和更高的A值,表明特定组装路径被选择性强化。该研究为在化学演化中检测和测量选择作用提供了一个稳健且可实验验证的通用指标。

生命起源化学演化选择作用组装理论多肽合成实验框架
q-bio 12-23 00:00

微流控与机器学习结合,实现温度依赖化学反应动力学的系统分析

本研究提出了一种集成液滴微流控与机器学习(ML)的统一框架,用于系统分析温度依赖的反应动力学。该平台通过动态热梯度下稳定固定和长时间成像数千个液滴,生成了跨多种温度条件的大规模并行时间分辨数据集。利用这些数据,研究者训练了神经常微分方程(Neural ODE)模型,该模型将神经网络嵌入微分方程,以灵活表征超越传统公式的非线性温度依赖性。实验证明,该方法能准确预测不同热环境下的酶促反应动力学,为温度敏感的生物化学过程提供了增强的预测能力和理性分析基础。

机器学习化学反应动力学微流控技术温度依赖性神经ode酶促反应
q-bio 12-23 00:00

深度学习实现光学与全息显微图像中花粉自动识别

本研究探索了深度学习在光学与全息显微图像中自动检测和分类花粉颗粒的应用,特别关注兽医学细胞学场景。研究采用YOLOv8s进行目标检测,MobileNetV3L进行分类。在光学图像上,模型检测mAP50达91.3%,分类总体准确率达97%。针对灰度全息图像初始性能较低的问题,通过自动标注和边界框区域扩增进行数据集扩展,将检测性能从2.49% mAP50提升至13.3%,分类准确率从42%提升至54%。研究表明,深度学习技术可与经济型无透镜数字全息显微设备结合,至少适用于图像分类任务。

花粉识别深度学习全息显微目标检测图像分类兽医学
q-bio 12-23 00:00

生命作为非正规化学加速器:生物网络结构如何主动放大能量流动

本研究提出生命系统普遍作为“非正规化学加速器”运行,其核心在于生化网络的不对称与层级结构。通过理论计算与实证分析,作者证明生命并非被动地产生熵,而是通过非正规动力学(具有不对称耦合和瞬态放大特性)主动构建结构,以放大自由能通量和熵输出。这种动力学特性导致了动力学加速、能量吞吐量增强以及类似相变的重组,而无需经典分岔。该框架为耗散率、鲁棒性和进化设计原则提供了可检验的预测,并提出了一种进化动力学原理:生命系统倾向于构建日益非正规的反应架构,以驱动化学通量和熵流的持续放大。

非正规动力学熵产生生化网络自由能生命热力学层级结构
q-bio 12-23 00:00

基于扩散模型的分子复合物分布外检测:统一处理不规则3D图数据

本文提出了一种用于不规则3D分子图(如蛋白质-配体复合物)的无监督分布外检测框架。核心创新在于构建了一个统一的连续扩散模型,它能同时处理3D坐标和离散分类特征(如原子类型)。模型通过将分类特征嵌入连续空间并用交叉熵训练,解析得到扩散分数,从而形成一个自洽的概率流常微分方程,为每个样本生成对数似然作为分布偏移的典型性评分。实验表明,该评分能有效识别训练中未见的蛋白质家族,并与独立结合亲和力模型的预测误差强相关。此外,通过分析PF-ODE轨迹的多尺度统计特征(如路径曲折度、流刚度和向量场不稳定性),构建了更灵敏的检测器,为几何深度学习提供了无需标签的OOD量化工作流。

分布外检测扩散模型分子图几何深度学习蛋白质-配体复合物概率流ode
q-bio 12-23 00:00

递归商化:通过拓扑形变解决持续学习的几何障碍

本文提出了一种基于递归度量收缩的几何框架,以解决持续学习中的“平坦流形问题”。核心思想是将抽象过程形式化为一种拓扑形变——商映射,它能在已验证的时序邻域内收缩度量张量,使局部子流形的直径趋近于零。该框架包含三个关键定理:有界容量定理证明递归商映射可将任意长轨迹嵌入有界表示空间;拓扑坍缩可分性定理表明递归商化能使非线性可分的时序序列在极限下变得线性可分;奇偶分区稳定性定理通过将状态空间划分为正交的流形,解决了灾难性遗忘问题。分析表明,神经架构中的令牌可实现为连接时序流形中远点的奇点或虫洞。

持续学习几何深度学习拓扑形变递归商化灾难性遗忘流形学习
cs 12-23 00:00

基于激活LoRA的跨模型KV缓存复用技术,实现高效多适配器LLM推理

本文提出了一种名为激活LoRA(aLoRA)的新型LLM服务引擎,首次实现了基础模型与适配模型之间跨模型的KV缓存复用。该设计通过引入基础对齐块哈希和激活感知掩码,扩展了vLLM框架,允许在模型执行路径中跨模型复用缓存,同时保持与现有服务引擎优化的兼容性。集成到生产级推理栈后,该方法支持动态适配器激活,无需大量重新计算键值张量。评估显示,在典型的多轮次、多适配器流程中,相比标准LoRA基线,端到端延迟最高降低58倍,首词生成时间提升超过100倍。

大语言模型kv缓存复用lora适配器推理优化模型服务
cs 12-23 00:00

多模态大语言模型推理遗忘新方法:在消除敏感信息的同时保持推理能力

针对多模态推理大语言模型(RMLLMs)的机器遗忘任务面临独特挑战:即使最终答案被遗忘,中间思维链步骤仍可能泄露敏感信息,而过度干预又会损害模型的通用推理能力。研究团队提出了首个RMLLM遗忘基准RMLLMU-Bench,并发现现有方法在抑制推理级信息泄露与保持推理能力之间存在严重失衡。为此,他们提出了一种无需训练、在推理时进行干预的框架R-MUSE,通过子空间引导和自适应调控,在有效遗忘答案和推理痕迹的同时,显式地保留通用推理能力。实验表明,R-MUSE在有效遗忘与推理保留之间取得了显著更好的平衡。

机器遗忘多模态大模型推理能力思维链信息泄露基准评测
cs 12-23 00:00

Graph-O1:基于蒙特卡洛树搜索与强化学习的文本属性图推理框架

本文提出Graph-O1,一种解决文本属性图问答难题的智能体框架。针对现有检索增强生成方法忽视图结构或受限于大语言模型上下文长度的痛点,Graph-O1将推理过程建模为智能体与图环境的多轮交互。其核心创新在于融合蒙特卡洛树搜索与端到端强化学习,使模型能选择性探索并检索信息量最高的子图组件,而非序列化整个大子图。实验表明,该方法在多个大语言模型基座上均能超越现有最优基线,生成更准确、可靠且可解释的答案。

图推理检索增强生成蒙特卡洛树搜索强化学习大语言模型智能体
cs 12-23 00:00

拜占庭容错医疗多智能体系统:基于Gossip协议的医疗消息安全传播

本文提出了一种专为医疗应用设计的拜占庭容错多智能体系统,旨在解决分布式AI医疗系统在对抗性环境中面临的消息完整性与容错性挑战。系统集成了基于Gossip协议的去中心化消息传播与密码学验证机制,通过拜占庭共识协议协调诊断、治疗规划等专业AI智能体。核心协议在总节点数 n = 3f + 1 时可容忍最多 f 个故障节点,并基于 2f + 1 票达成共识。实验表明,该系统能有效验证医疗消息签名、防止重放攻击,并在高达33%的拜占庭节点存在时保持100%的共识准确率,为不可信环境下的协同医疗决策提供了一个安全、弹性的实用框架。

拜占庭容错多智能体系统医疗aigossip协议分布式共识安全医疗
cs 12-23 00:00

Q-KVComm:通过自适应KV缓存压缩实现高效多智能体通信

针对多智能体大语言模型系统中因冗余传输上下文信息导致的带宽与计算资源瓶颈,本研究提出Q-KVComm协议。该协议允许智能体间直接传输压缩后的键值(KV)缓存表示,而非原始文本,避免了接收方重复计算相似语义表示。其核心创新包括:基于敏感度分析的自适应分层量化、跨内容域的关键信息保留混合提取,以及建立跨架构通信的异构模型校准。在三个问答数据集上的实验表明,Q-KVComm实现了5-6倍的压缩比,同时保持语义保真度(连贯性质量评分均高于0.77),并在1.1B至1.5B参数规模的模型及对话问答、多跳推理等实际应用中表现出鲁棒性能。

多智能体通信kv缓存压缩自适应量化大语言模型语义保真
cs 12-23 00:00

Loquacious数据集为ASR研究提供补充资源与基准分析

本文为近期发布的Loquacious语音识别数据集提供了配套资源,包括n-gram语言模型、字素到音素转换模型及发音词典,旨在提升该数据集的可用性与基准测试价值。研究利用这些资源,在多种不同标签单元和拓扑结构的ASR架构上进行了广泛的实验。初步结果表明,Loquacious数据集为研究自动语音识别领域的多种常见挑战提供了一个有价值的案例。

语音识别数据集语言模型基准测试开源资源
cs 12-23 00:00

IT工单优先级分类:嵌入方法与微调Transformer模型的对比研究

本研究针对IT服务管理中工单优先级分类的挑战,系统比较了两种主流方法。基于通用文本嵌入的流水线方法(结合降维、聚类和传统分类器)在30种配置下泛化能力有限,聚类未能发现有效结构,且模型性能对嵌入质量高度敏感。相比之下,提出的微调多语言Transformer模型,能够同时处理文本和数值特征,取得了显著更优的性能,平均F1分数达78.5%,加权Cohen's kappa值接近0.80,表明与真实标签高度一致。研究结果揭示了通用嵌入在处理ITSM数据时的局限性,并证明了领域自适应Transformer架构在工单优先级分类任务上的有效性。

it服务管理工单优先级transformer模型文本分类对比评估领域自适应
cs 12-23 00:00

KVReviver:基于草图算法的可逆KV缓存压缩技术

针对大语言模型(LLM)部署中KV缓存内存占用过高的问题,本文提出了KVReviver,一种基于草图算法的可逆压缩方法。传统方法通过永久丢弃或合并“不重要”的令牌(Token)来压缩,导致信息不可恢复的丢失(上下文遗忘)。KVReviver则允许从额外的数据结构中重建被压缩的令牌,从而在有限内存内实现完整的计算。实验表明,在2k上下文长度下,仅需10%的KV缓存预算即可保持端到端推理精度不变;在32k长度下,仅用25%的预算即可达到相当(约2%精度损失)的准确率。

kv缓存压缩可逆压缩草图算法大语言模型内存优化推理加速
cs 12-23 00:00

QAISim:量子云计算环境中AI建模与仿真的新工具包

本研究针对量子云计算环境中硬件资源的高效分配难题,提出了一种基于参数化量子电路的量子强化学习方法。团队开发了名为QAISim的Python工具包,专门用于模拟和建模量子人工智能模型,以设计量子云环境下的资源管理策略。该工具包已成功模拟了策略梯度和深度Q学习等强化学习算法。与经典方法相比,QAISim显著降低了模型复杂度,所需训练变量更少,为支持大规模物联网应用的计算需求提供了新的解决方案。

量子计算强化学习资源分配云计算物联网ai建模
cs 12-23 00:00

压缩指令下大语言模型性能衰减机制:约束遵循与语义准确性的分离

研究通过新基准CDCT,首次将指令遵循中的约束遵循(CC)与语义准确性(SA)分离评估。在9个前沿LLM的测试中,发现约束遵循呈现普遍的U型曲线(97.2%),中等压缩时违规最严重,极端压缩下表现反而更好。关键发现是RLHF训练的“乐于助人”行为是中等压缩下约束违规的主因(移除后CC平均提升598%),揭示了RLHF对齐与精确指令遵循间的根本矛盾。

大语言模型指令遵循提示压缩rlhf对齐模型评估基准测试
cs 12-23 00:00

可解释机器学习模型预测美国县级肺癌死亡率:随机森林优于传统回归

本研究比较了随机森林(RF)、梯度提升回归(GBR)和线性回归(LR)三种模型对美国县级肺癌死亡率的预测效果。结果显示,RF模型预测性能最优($R^2 = 41.9\%$, $RMSE = 12.8$)。通过SHAP分析发现,吸烟率是最重要的预测因子,其次是房屋中位数价值和西班牙裔人口比例。空间分析揭示了美国中东部地区存在显著的肺癌死亡率高发聚集区。该研究为设计针对性干预措施提供了数据支持。

肺癌死亡率机器学习可解释性空间分析健康差异
cs 12-23 00:00

Chatter:基于信息论与AI的动物连续通信分析Python库

Chatter是一个新的Python库,旨在利用信息论和现代机器学习技术(如变分自编码器和视觉变换器)在连续潜在空间中分析动物通信。它绕过了传统方法中对通信单元(如鸟鸣音节、鲸歌音符)进行人工或自动分类的必要步骤,将声音序列表示为高维潜在空间中的轨迹。该库提供从预处理、分割到模型训练和特征提取的端到端工作流,使研究人员能够量化声音序列的复杂性、可预测性、相似性和新颖性,并已在鸟类、蝙蝠、鲸类和灵长类动物的发声上得到验证。

动物通信分析信息论机器学习潜在空间python库变分自编码器
cs 12-23 00:00

数字孪生边缘AI学习加速:FPGA与移动GPU性能对比

本文提出了一种适用于可重构硬件(如FPGA)加速的通用数字孪生学习框架,旨在解决精准医疗中患者特异性动态模型快速、资源高效学习的挑战。通过将FPGA实现与移动GPU多处理实现及云端GPU基线进行对比,结果显示:FPGA在模型恢复任务上实现了8.8倍的能效比提升、28.5倍的DRAM占用减少,以及相比云端GPU 1.67倍的运行时加速。该技术已应用于1型糖尿病数字孪生引导的合成数据生成和冠状动脉疾病主动检测。

数字孪生边缘aifpga加速精准医疗硬件比较模型恢复
cs 12-23 00:00

NystagmusNet:可解释AI预测光敏风险,为眼球震颤患者提供实时视觉适应建议

本文提出NystagmusNet,一种AI驱动的系统,用于预测眼球震颤患者面临的高风险视觉环境并提供实时视觉适应建议。该系统采用双分支卷积神经网络,基于环境亮度和眼动方差估计光敏风险评分,在合成数据上验证准确率达75%。通过集成SHAP和GradCAM等可解释性技术,系统能突出环境风险区域,并包含基于规则的推荐引擎以提供自适应滤镜建议,旨在提升临床信任与模型可解释性。

医疗ai可解释深度学习光敏风险预测计算机视觉辅助技术眼球震颤
cs 12-23 00:00

单调性约束在信用风险模型中的性能代价:多数据集梯度提升基准测试

本研究量化了在信用违约概率模型中应用单调性约束的“性能代价”。通过对比五个公开数据集上无约束与单调约束梯度提升模型的性能,定义了“单调性代价”指标。实验表明,在大规模数据集上,约束带来的AUC损失通常低于0.2%,几乎可忽略;而在约束覆盖广泛的小数据集上,代价最高可达约2.9%。结果表明,合理设计的单调性约束能以极小的精度损失换取模型可解释性。

信用风险单调性约束梯度提升模型可解释性机器学习基准测试
cs 12-23 00:00

让模型学会感知:基于调式引导的音调注入提升符号音乐情感识别

本研究针对符号音乐情感识别任务,发现主流预训练模型MIDIBERT虽能捕捉音乐语义分布,却忽略了音乐心理学中至关重要的调式结构对情感感知的影响。为弥补这一缺陷,作者提出了一种调式引导增强策略。该策略首先通过分析揭示了模型在编码情感-调式关联上的不足,随后识别出模型中最不相关的层级,并引入一种调式引导的特征线性调制注入框架,将明确的调式特征注入模型。在EMOPIA和VGMIDI数据集上的实验表明,该方法显著提升了模型性能,准确率分别达到75.2%和59.1%,验证了结合音乐心理学先验知识进行建模的有效性。

音乐情感识别符号音乐理解调式引导特征注入预训练模型音乐心理学
cs 12-23 00:00

ICLR 2026互评提名政策分析:如何选择合著者担任提名人以降低拒稿风险

针对ICLR 2026等会议引入的“作者提名审稿人”新政策,本文从作者福利角度出发,首次对该政策进行了理论分析。研究假设每位作者存在一定概率成为“不负责任审稿人”,并探讨了作者(或自动化系统)应如何提名审稿人以最小化稿件被直接拒收的风险。研究形式化并分析了三种拒稿风险最小化问题的变体:基础问题可通过简单贪心算法最优求解;而引入提名数量限制的“硬约束”与“软约束”变体,则与最小费用流、线性规划等经典优化框架相关联,从而为作者设计高效、有原则的提名策略提供了理论依据与实践方向。

审稿人提名会议政策分析优化算法风险最小化学术出版人工智能会议
cs 12-23 00:00

AI交易悖论:计算能力相同反而无法达成均衡

传统无交易定理将交易归因于信念差异。本研究在共同信念下,考察AI智能体的计算局限能否引发交易。通过展开博弈框架建模有界计算理性,发现仅当“近乎理性”的智能体计算能力略有差异时,才能达成稳定的无交易纳什均衡。悖论在于:当智能体计算能力完全相同时,反而可能无法收敛至均衡,导致持续的策略调整,形成一种交易。若智能体可策略性地低效利用计算资源(如在匹配硬币博弈中),则均衡可能性彻底消失。这表明AI固有的计算局限可能创造比传统模型预测更活跃、不可预测的交易环境。

ai交易计算博弈论无交易定理纳什均衡有界理性展开博弈
cs 12-23 00:00

动作识别模型存在背景偏见:分析与缓解策略

研究发现,无论是分类模型、对比式图文预训练模型还是视频大语言模型(VLLM),在人类动作识别任务中都普遍存在“背景偏见”,即过度依赖背景线索而非人体姿态进行预测。针对分类模型,引入分割后的人体输入可将背景偏见降低3.78%。对于VLLM,通过手动或自动的提示词调优,可引导模型更多关注人体本身,使预测向人体聚焦推理转变9.85%。

动作识别背景偏见视频大模型模型可解释性缓解策略
cs 12-23 00:00

SCS-SupCon:基于Sigmoid的自适应决策边界对比学习框架,提升细粒度图像识别

本文提出SCS-SupCon框架,以解决现有监督对比学习在细粒度识别中面临的负样本稀释与决策边界僵化问题。核心创新在于引入基于Sigmoid的成对对比损失,其可学习的温度与偏置参数能自适应调整决策边界,并聚焦于困难负样本。同时,显式的风格距离约束进一步解耦风格与内容特征。在CUB200-2011、Stanford Dogs等六个基准数据集上的实验表明,该方法在CNN与Transformer骨干网络上均达到SOTA性能。例如,在CIFAR-100上,其Top-1准确率较SupCon提升约3.9个百分点。

对比学习细粒度识别自适应决策边界特征解耦监督学习图像分类
math 12-23 00:00

自发对称破缺机实验验证:在K2000基准问题上展现单一稳定态探索能力

本研究首次报告了自发对称破缺机(SSBM)——一种用于组合优化问题的物理模拟器——的实验验证结果。通过小规模基准系统实验及针对大规模问题(K2000基准)的数值模拟,从1000个不同初始扰动的样本中发现,SSBM能够探索到单一且极其稳定的状态。这一特性源于SSBM所利用的物理现象原理,使其在探索稳定性方面可能优于其他模拟器,为大规模组合优化问题提供了新的硬件解决思路。

组合优化物理模拟器对称破缺基准测试数值模拟
math 12-23 00:00

坐标反射下McMullen-Bedford地毯的豪斯多夫维数不变性

本文研究了一类包含坐标反射的广义自仿射地毯(Bedford-McMullen地毯的推广),证明了其豪斯多夫维数在坐标反射变换下保持不变。上界通过近似正方形的标准覆盖论证获得,下界则通过构造维度最大化的伯努利测度并应用Ledrappier-Young公式建立。证明的关键在于发现决定维数的纤维熵在反射群作用下具有不变性。

豪斯多夫维数自仿射地毯坐标反射纤维熵ledrappier-young公式
math 12-23 00:00

基于Voronoi剖分的渲染方程积分新方法

本研究提出了一种结合Voronoi剖分重加权与泊松点过程采样的新方法,用于求解渲染方程。理论分析表明,当基础过程的强度任意大且被积函数满足Hölder连续性条件时,该方法的方差小于传统蒙特卡洛方法,有助于减少渲染中的噪声伪影。

渲染方程voronoi剖分蒙特卡洛方法泊松点过程方差控制计算机图形学
math 12-23 00:00

离散海森堡群上的上同调方程求解条件

本文研究了离散海森堡群 $\h_1$ 上的离散动力系统,并给出了该群上上同调方程解存在的条件。上同调方程在遍历理论和动力系统研究中具有核心地位,其解的存在性与系统的遍历性质密切相关。该工作为在非交换群结构下分析动力系统的正则性提供了新的理论工具。

动力系统上同调方程海森堡群遍历理论离散群
math 12-23 00:00

基于纠错码的可扩展多终端密钥协商协议

本研究探索了秘密共享与密钥协商之间的联系,提出了一种基于纠错码的简单、可扩展的多终端密钥协商协议。该方案利用具有阈值重建特性的里德-所罗门码,确保窃听者无法获取任何信息。通过密钥容量与多元互信息的对偶性,研究还推导了满秩最大距离可分码及该方案密钥容量的新边界。

密钥协商纠错码秘密共享信息安全多终端通信
math 12-23 00:00

从整数加法链到一般集合的装配加法链:理论扩展与边界证明

本研究将经典的整数加法链概念推广到一般集合S上。通过引入装配多重半群代数结构,定义了基于构建块集合BB的装配加法链。类比整数情形,提出了最优装配加法链的概念,并证明了其长度的下界和上界,推广了Schonhage在正整数集上的经典结果。核心结论表明,目标对象O的最优链长与其规模(即构造O所需的构建块数量)相关。论文以j-字符串、着色连通图和着色多联骨牌为主要实例,展示了该理论框架的广泛应用潜力。

加法链代数结构组合数学图论字符串多联骨牌
math 12-23 00:00

一般网格上Scott-Vogelius有限元的局部Fortin投影构造

本文针对二维一般形状正则三角剖分,为多项式次数 $k \ge 4$ 的 Scott-Vogelius 有限元对构造了一个局部 Fortin 投影。该构造允许网格包含奇异顶点。该投影不仅能在压力空间的对偶中保持散度,还能保持离散边界数据,并满足局部稳定性估计。

有限元方法fortin投影scott-vogelius元散度稳定局部稳定性奇异顶点
math 12-23 00:00

有限群特征标的导子:近期成果与开放问题综述

本文系统回顾了有限群特征标导子的最新研究进展与核心开放问题,探讨了不同结果之间的内在联系。导子作为群表示论中的重要不变量,其性质与群的结构、模表示论及数论等领域紧密相连。文章梳理了该领域的关键脉络,为相关研究提供了清晰的指引。

有限群表示特征标理论导子群论开放问题
math 12-23 00:00

组合张量列车:融合深度网络表达力与张量代数效率的新型函数逼近模型

本文提出组合张量列车(CTTs),用于逼近多元函数。该模型通过组合张量列车格式中的低秩函数构成,能够统一编码稀疏多项式、固定宽度的深度神经网络(DNNs)及具有输入置换或仿射坐标变换的张量网络等标准逼近工具,且复杂度相近。CTTs可视为具有指数级宽度和结构化权重矩阵的DNN。相比传统DNN,其优势在于可利用高效的张量代数在层级进行可控压缩。在优化方面,作者受自然梯度下降启发,提出一种分层优化算法,利用Gram矩阵的低秩估计和张量结构随机草图技术。此外,将模型视为离散动力系统,还推导出受最优控制数值方法启发的优化算法。数值回归实验验证了新格式的表达能力及所提优化算法的有效性。总体而言,CTTs结合了组合模型的表达力与张量代数的算法效率,为传统深度神经网络提供了一种可扩展的替代方案。

张量列车函数逼近深度学习张量网络优化算法模型压缩
math 12-23 00:00

复流形上圆纤维的相对解析互反律

本文研究了复流形上以定向圆为纤维的丛上的互反律。主要结果是:给定一族圆纤维 $\pi_i: M_i \to B$,以及每个 $M_i$ 上的复线丛 $L_i$ 和 $N_i$。若所有 $M_i$ 的不交并能嵌入到一个以 $B$ 为基的紧黎曼曲面的全纯族中,使得在每根纤维上,这些嵌入圆的并集是某个带边紧黎曼曲面的边界,并且所有 $L_i$ 和 $N_i$ 是该族上全纯线丛的限制,则所有 $\sum_i (\pi_i)_* \left(c_1(L_i) \cup c_1(N_i) \right)$ 在 $H^3(B, \mathbb{Z})$ 中为零,其中 $(\pi_i)_*$ 是 Gysin 映射,$c_1$ 是第一陈类。这建立了拓扑不变量在特定几何条件下的全局约束关系。

互反律复几何陈类纤维丛gysin映射黎曼曲面
math 12-23 00:00

Sally型半群环的结构、对称性与Gorenstein条件

本文研究了Sally型数值半群及其半群环。这类半群由区间$[e, 2e-1]$的子集极小生成,具有重数$e$和宽度$e-1$。主要贡献包括:证明了当嵌入维数为$e-2$时,其半群环的定义理想在一般情况下可表示为两个行列式理想之和;对于通过删除$k$个连续整数$j, j+1, \ldots, j+k-1$得到的半群$S^e_k(j)$,证明了当且仅当$j=k$且$1 \le k < e/2$时,该半群是Gorenstein的。此外,为Gorenstein半群$S^e_k(k)$构造了显式的最小自由分解,计算了Betti数,并刻画了$S^e_k(j)$为对称半群的条件。

数值半群sally型半群gorenstein环自由分解对称半群半群环
physics 12-23 00:00

英国降雨雷达数据集发布,助力机器学习短临预报模型训练与评估

本文发布了一个专门用于训练和评估短临预报统计模型与机器学习模型的英国降雨雷达图像序列数据集。核心数据集包含1000个随机采样的序列,每个序列由20个时间步长(15分钟间隔)的二维雷达强度场组成(空间分辨率5公里,维度40x40)。通过空间分层采样确保了空间同质性,并剔除了晴空个例。每个雷达序列还附带日期、位置、平均海拔、平均风向风速及主要风暴类型等大气与地理特征。研究提供了从二进制“Nimrod”雷达数据格式提取数据的新R函数,并通过一个案例研究,展示了如何训练和评估一个用于雷达短临预报的简单卷积神经网络,并附有完整的R代码。

雷达数据短临预报机器学习数据集气象学
physics 12-23 00:00

镅-241替代钚-239用于滤膜校准,提升核污染监测可靠性

在核安全与环境监测中,测量滤膜上收集的气溶胶活度是关键环节。传统使用α发射体钚-239(²³⁹Pu)进行校准存在需破坏滤膜以确定可溯源活度及不确定度较高等问题。本研究提出使用镅-241(²⁴¹Am)作为替代校准源。²⁴¹Am兼具α和γ发射特性,可通过无损γ能谱法进行精确、可溯源至国际单位制(SI)的测量。实验在IRSN的ICARE试验台上制备了标记²⁴¹Am的校准气溶胶参考滤膜,并由CEA/LNHB的参考计数器进行测量。一系列测试证实,²⁴¹Am能够以更低的不确定度实现准确的活度测定,从而显著提升放射性污染监测的可靠性,并避免了使用钚带来的操作挑战。

核安全监测滤膜校准镅-241无损测量气溶胶活度γ能谱法
physics 12-23 00:00

荧光纳米金刚石弛豫技术实现亚细胞代谢追踪

本研究通过表面功能化荧光纳米金刚石(FNDs),使其特异性定位于细胞核与线粒体等关键细胞器,实现了活细胞内亚细胞水平的代谢过程时空动态监测。该方法将FNDs的空间位置追踪与弛豫测量技术相结合,能够直接比较同一活细胞内细胞核内外微环境的代谢差异,为阐明细胞代谢的空间与功能异质性提供了重要工具。

纳米金刚石代谢成像亚细胞追踪弛豫测量活细胞分析
physics 12-23 00:00

《物理学家笑话》英文原版重现:还原苏联科学幽默集背后的跨文化对话

本研究重建了1966年苏联出版的幽默文集《物理学家笑话》的英文原版。原书包含大量从英文翻译成俄文的文章,为避免回译失真,团队未直接翻译俄文版,而是从《今日物理》《不可复现结果杂志》等期刊档案中找回原始英文材料,同时保留了原书结构,并翻译了苏联编辑添加的俄语科学民俗与编者按。该工作不仅复原了一部科学文化史料,也为理解20世纪中期物理学“黄金时代”的跨文化科学社群与职业幽默提供了独特视角。

科学史科学文化物理学幽默跨文化研究档案重建
physics 12-23 00:00

物理信息神经网络实现相对论自旋流体动力学中的角动量守恒

本研究首次将物理信息神经网络(PINNs)应用于计算相对论自旋流体动力学,通过在损失函数中直接施加角动量守恒定律,确保了总角动量(轨道角动量与自旋角动量之和)在流体演化过程中的精确守恒。该方法为研究由旋转粘性效应驱动的自旋与轨道角动量相互转化这一核心物理过程提供了可控的数值框架。研究以圆柱形容器中的旋转流体为例,模拟了类似巴尼特效应的轨道角动量向自旋角动量的转化,以及类似爱因斯坦-德哈斯效应的反向转化过程,并通过分析热涡度和自旋势的时空分布揭示了其动力学机制。

物理信息神经网络相对论流体力学角动量守恒自旋轨道耦合计算物理数值模拟
physics 12-23 00:00

有限信任模型中的等价过程:从无限可能到有限分类

本文系统研究了有限信任意见动力学模型中的等价性问题。在该模型中,智能体的意见在离散时间步上演化,每个智能体仅与意见差异小于某个阈值(置信区间)的邻居进行平均。研究发现,对于给定的初始意见配置,所有可能的阈值可以被划分为有限个区间,每个区间内的阈值会产生完全相同的演化过程。更广泛地,当同时考虑初始配置时,对于任意有限数量的智能体,也只存在有限个本质上不同的有限信任过程。这一发现使得通过数值实验系统研究小规模群体中的现象(如冻结时间和最终意见碎片化程度)成为可能,而无需担心遗漏有趣的案例。

意见动力学有限信任模型等价分类社会物理学多智能体系统阈值分析
physics 12-23 00:00

机器学习原子间势能中长程静电作用的简化实现框架

本文提出Latent Ewald Summation(LES)框架,通过两个核心设计原则解决了现代机器学习原子间势能(MLIPs)缺乏长程静电作用的关键限制:1)使用具有环境依赖电荷的库仑函数形式;2)避免对模糊的密度泛函理论(DFT)部分电荷进行显式训练。该框架仅需标准的能量和力训练数据,即可捕获长程相互作用、电荷和电响应,并能灵活地与多种短程MLIP结合,适用于界面、电荷转移反应、极性/离子材料和生物分子等体系。

机器学习势能长程静电原子模拟计算物理材料科学
physics 12-23 00:00

原子尺度直接观测分子结能量传输:揭示界面热导与链内弹道传热

本研究利用反射超快电子衍射技术,首次在原子尺度直接观测了金表面与烷烃硫醇自组装单分子层(SAMs)界面间的动态能量传输过程。实验揭示了光激发后清晰的能量传递时序:从金表面层到SAM头基,再到CH₂-CH₂亚甲基晶格。研究发现,表面金原子的结构动力学与清洁金表面显著不同,而亚甲基晶格动力学对链长不敏感,但达到完全热化的保留时间具有长度依赖性。定量分析表明,表面金原子与SAM亚甲基单元之间面外原子运动的增强具有一致性,证实了基于运动的耦合是界面能量传输的本质。在脉冲加热条件下,测得高达~300 MW/m²/K的界面热导和~60 W/m/K的亚甲基晶格热导率,为先前室温理论预测及链内弹道传热特性提供了有力支持。

界面热传导超快电子衍射分子结弹道传热自组装单层能量传输动力学
astro-ph 12-23 00:00

太阳望远镜CRISP2仪器特性表征:双标准具法布里-珀罗系统参数的空间变化分析

本研究提出了一种基于观测数据表征双标准具法布里-珀罗干涉仪(FPI)空间参数变化的方法,无需改变光学设置或使用外部光源。通过结合FPI仪器退化前向模型与宁静太阳光谱模板,成功分析了瑞典1米太阳望远镜上新型CRISP2 FPI的视场依赖性。结果表明,CRISP2的腔间距非常平坦,两个标准具在整个视场内的RMS变化均低于1.9 nm;主次标准具在617.3 nm处的反射率RMS变化分别为0.4%和0.3%。研究强调了在计算FPI透射轮廓时,纳入1倍自由光谱范围的次级透射峰以及详细估计预滤光片曲线对于准确获取反射率的重要性。

法布里-珀罗干涉仪仪器表征太阳物理光谱成像标准具参数crisp2
astro-ph 12-23 00:00

约束布朗桥先验:构建稳定且热力学一致的中子星物态方程推断方法

本文提出了一种新的、模型无关的非参数先验生成方法,用于中子星物态方程的贝叶斯推断。该方法通过构建约束布朗桥,将全局热力学约束(如因果性和热力学一致性)自然地融入高斯过程框架中。其核心优势在于能够灵活地纳入任意数量的训练点 $(\mu, n, p)$,并确保点之间的热力学一致性,无需复杂的“试射”过程。这为在同一框架下,结合手征有效场论和微扰量子色动力学的约束,提供了一种高效且信息丰富的途径,从而在先验的保守性与理论信息量之间实现了可控的平衡。

中子星物态方程贝叶斯推断非参数先验热力学约束高斯过程布朗桥
astro-ph 12-23 00:00

搜寻星际访客3I/ATLAS的无线电技术信号:艾伦望远镜阵列未发现外星探测器证据

研究团队利用SETI研究所的艾伦望远镜阵列,对2025年发现的第三个星际天体3I/ATLAS进行了1-9 GHz的射电观测,以搜寻可能由外星文明探测器发出的“技术信号”。通过新开发的bliss搜索管线,在7.25小时数据中初步检测到约7400万个窄带信号,经射频干扰抑制和定位分析后,筛选出211个候选信号进行人工检查,最终未发现值得进一步追踪的非自然信号。基于此次非探测结果,研究为3I/ATLAS在观测频段内可能存在的无线电技术信号设定了10-110瓦的有效全向辐射功率上限。

星际天体技术信号搜寻射电天文seti外星文明探测射频干扰抑制
astro-ph 12-23 00:00

基于红噪声的周期图假警报阈值:Whittle似然近似在天文时序分析中的应用

本文提出了一种针对Lomb-Scargle周期图计算频率依赖性假警报阈值的新方法,专门处理天文时序数据中普遍存在的红噪声问题。该方法通过最小化Whittle近似负对数似然来拟合幂律或一阶自回归模型,从而获得基于最佳拟合模型功率谱的假警报阈值。研究通过分析α Cen B、GJ 581、HD 192310的观测数据、径向速度拟合挑战的合成数据以及开普勒对差速自转体的观测,验证了该方法的有效性。结果表明,红噪声阈值能有效识别真实旋转信号,而白噪声阈值则会错误地将低频范围内的虚假峰值判定为显著。相关软件已在GitHub上开源。

红噪声假警报阈值周期图分析时序分析whittle近似
astro-ph 12-23 00:00

下一代宽视场光谱仪:解锁矮星系物理学的关键

矮星系是宇宙中最丰富的星系,是研究暗物质、重子反馈和星系形成的关键探针。然而,现有及规划中的设备无法高效获取大面积低表面亮度矮星系的光谱数据。本文主张建造一台大口径(≥20米)、宽视场、高复用率的光谱设施,配备可部署或整体式积分视场单元(IFU),能够在I波段极限星等约22-23等时进行高信噪比观测。该设施将实现对暗物质核心、重子反馈、潮汐相互作用、环境效应和恒星种群的变革性研究,并将低质量星系的光谱探索范围扩展到红移z~1.5,从而为ΛCDM模型和替代暗物质模型提供决定性检验。

矮星系光谱观测暗物质星系形成下一代望远镜
astro-ph 12-23 00:00

NGC 4151中首次发现连续谱延迟与光度存在非单调关系

通过对活动星系核NGC 4151进行长达十年的多波段、高密度连续谱反响映射观测,研究团队首次发现其连续谱延迟与光度之间存在非单调变化趋势(置信度>3σ)。观测到的波长依赖延迟遵循紧密的 $\tau \propto \lambda^{4/3}$ 关系,符合薄盘再处理模型,但实测延迟值比理论预测大6.6倍。研究还首次提供了宽线区产生的弥散连续谱辐射存在固有鲍德温效应的证据,为精确测量超大质量黑洞质量和理解活动星系核内区结构提供了关键新见解。

活动星系核反响映射吸积盘连续谱延迟超大质量黑洞ngc 4151
astro-ph 12-23 00:00

DESI数据揭示类星体周围星系际介质的高密度环境

利用暗能量光谱仪(DESI)第一年超过1万个类星体对的数据,本研究测量了类星体“邻近区”对背景类星体莱曼-α森林吸收的影响。研究发现,类星体周围增强的气体聚集效应(密度可达平均值的10倍)主导了其电离效应,导致邻近视线上的吸收更强。令人意外的是,邻近区的特征与前景类星体的光度没有显著依赖关系,这可能意味着其电离辐射具有高度的时间变异性或各向异性。

类星体邻近区莱曼-α森林星系际介质desi巡天宇宙学
astro-ph 12-23 00:00

宇宙学模拟揭示黑洞质量与暗物质晕浓度存在正相关

本研究通过分析TNG100、EAGLE和CAMELS-TNG等多个宇宙学流体动力学模拟数据,首次报告了在固定晕质量下,超大质量黑洞质量与暗物质晕浓度之间存在显著正相关(部分相关系数高达+0.66)。这一相关性在采用邦迪吸积模型的模拟中普遍存在,但在使用扭矩限制吸积模型的SIMBA模拟中则消失。研究还发现,该相关性在低质量晕($\log(M_{200}/M_{\odot}) < 11.5$)中为负或零,而在高质量晕中转为强正相关。这表明晕浓度通过影响中心气体密度结构,进而调控黑洞的生长效率,是理解黑洞-星系协同演化的一个关键参数。

黑洞质量暗物质晕宇宙学模拟邦迪吸积星系演化流体动力学
astro-ph 12-23 00:00

CoBiTS:基于深度学习的引力波信号与噪声干扰单探测器甄别系统

本研究开发了一种名为CoBiTS的Conformer神经网络,用于在LIGO-Virgo-KAGRA探测器的数据中,区分双黑洞引力波信号与非高斯、非平稳的噪声干扰(即“毛刺”)。该系统以单探测器应变时间序列片段为输入,输出该片段包含双黑洞信号或毛刺的显著性概率。CoBiTS结合了卷积层(擅长局部特征提取)与Transformer的自注意力机制(擅长捕捉长程依赖),在甄别高能双黑洞信号与特定类型毛刺(如“blips”和散射光毛刺)方面表现优异,即使信号与毛刺在时间上重叠也能有效工作。这有助于减少误报,提升引力波探测的自动化水平。

引力波探测深度学习噪声甄别双黑洞conformer模型天体物理
astro-ph 12-23 00:00

连接恒星演化与行星形成:从诞生到幸存者,再到第二代行星

本文提出了一份白皮书,旨在通过研究从恒星诞生到死亡过程中,尘埃的运动学、宏观结构形成及其对行星-宿主恒星相互作用的影响,来弥合恒星演化与行星形成两个领域。文章指出,尘埃物理在行星形成盘、红巨星或渐近巨星分支恒星的风以及后巨星分支盘中扮演关键角色。到2030年代,技术进步将能探测和表征处于不同恒星演化阶段的近距离(原)行星。为充分利用这些进展,到2040年代需发展成像技术,以观测行星整个生命周期中所处的各种尘埃环境,从而在微观的尘埃组装到宏观的行星-宿主相互作用等多个尺度上,全面检验现有理论。

恒星演化行星形成尘埃物理行星-宿主相互作用天体物理白皮书
astro-ph 12-23 00:00

准恒星脉动不稳定性:解释“小红点”变光现象

JWST发现的“小红点”是红移z~5-10的致密红色源,可能寄宿超大质量黑洞。对引力透镜源R2211-RX1的观测显示其存在世纪尺度的光度变化和光温平面上的滞后回线,表明光学辐射来自脉动的类恒星光球层,而非吸积盘,支持了“准恒星”模型。本研究使用MESA恒星演化代码耦合GYRE非绝热振荡代码,发现理论上的“准恒星不稳定性带”,其蓝边位于有效温度约5000-5200 K。温度高于此阈值的模型稳定,与不变源R2211-RX2一致;温度更低的模型则因氦和氢电离区的κ-机制驱动而对径向脉动不稳定。对于质量在$10^4-10^5 M_\odot$范围内的准恒星,不稳定基频径向模式($\ell =0$, n$_{\rm p}=1$)的周期约为20-180年,与RX1的共动参考系变光时标相符。这些剧烈脉动可能驱动类似超AGB星风的增强质量损失,从而影响准恒星阶段的持续时间并调控黑洞种子的最终质量。

准恒星脉动不稳定性小红点超大质量黑洞jwst观测恒星演化模拟
astro-ph 12-23 00:00

首次建立自相互作用暗物质模拟的微观-宏观映射理论

本研究首次从第一性原理出发,为频繁散射的自相互作用暗物质(SIDM)建立了从微观粒子物理描述到宏观模拟粒子表示的精确映射。研究证明,传统模拟中关于粗粒化相空间分布遵循基本粒子演化方程的假设并不普遍成立。通过新发展的形式体系,作者揭示了模拟粒子间会出现一种有效力,并推导出其相互作用截面与基础粒子物理截面的依赖关系。这项工作为探索自相互作用对星系形态的非线性影响提供了首个明确的粒子物理到模拟的桥梁。

暗物质模拟自相互作用第一性原理星系形态粒子物理数值模拟
astro-ph 12-23 00:00

超强自相互作用暗物质模型预测“小红点”星系团簇特性

本研究基于超强自相互作用暗物质(uSIDM)模型,首次从形成机制角度预测了高红移($z\sim5$)“小红点”(LRDs)星系的有效成团偏差参数 $b_{\rm{eff}}\sim4.5$。该结果表明,由uSIDM孕育的LRDs主要存在于典型质量约为 $8\times10^{10}~M_{\odot}$ 的暗物质晕中,其成团特性与高红移类星体不同,构成一个独立族群。研究发现,这一偏差和成团性对uSIDM的微观物理参数(如截面 $\sigma/m$ 和比例 $f$)不敏感,是模型的稳健预测,为未来几年利用JWST观测直接检验uSIDM是否为LRDs的起源提供了明确途径。

暗物质星系形成高红移天体宇宙学模拟jwst观测
astro-ph 12-23 00:00

XMM-牛顿揭示比邻星X射线光谱的时间演化及其对系外行星大气的影响

本研究利用XMM-牛顿望远镜的完整历史观测数据,首次生成了比邻星(Proxima Centauri)在1至920埃波段的高时间分辨率X射线与极紫外(XUV)光谱。研究采用了新的堆积效应校正、自适应时间分箱算法以及时变等离子体模型选择方法。结果显示,比邻星的瞬时X射线通量可在平均值的五分之一至二十倍之间剧烈变化,且不同波段的变异性存在显著差异。这些时变光谱将作为关键输入,用于评估活跃M矮星的XUV辐射短期变化对其宜居带内类地行星(如比邻星b)大气演化和化学过程的影响。

系外行星大气恒星活动性x射线光谱时间分辨率m矮星比邻星
astro-ph 12-23 00:00

天文促进发展项目监测与评估实用指南

本文为国际天文学联合会天文促进发展办公室(IAU OAD)的提案设计与评估提供了系统框架。文章阐述了监测与评估的区别,总结了过程、可行性、影响、成果、经济和总结性等六类关键评估方法,旨在通过系统证据收集来加强项目设计、提升问责制并增加可衡量影响的可能性。通过结合可持续发展目标(SDGs),本文帮助项目团队建立清晰的变化理论、定义适当指标并预见风险,以推动基于证据、社区驱动且可持续的天文促进发展项目。

天文促进发展项目评估监测与评估可持续发展目标iau oad社区驱动
econ 12-23 00:00

基于正则化最优运输的部分识别矩模型推断方法

本文针对仅已知数据边缘分布的部分识别广义矩模型,提出了一套完整的识别、估计与推断方法。核心贡献在于:1)利用支撑函数与最优运输理论刻画了参数尖锐识别集;2)引入熵正则化技术,通过Sinkhorn算法高效计算最优运输问题的平滑近似解;3)构建了假设检验统计量并证明其渐近分布,结合自举法获得有效临界值。该方法适用于面板数据损耗、非线性处理效应、非参数工具变量等多种实证场景。

部分识别最优运输熵正则化广义矩估计渐近推断sinkhorn算法
econ 12-23 00:00

疫情中断乳腺癌筛查导致老年女性急诊住院风险上升

本研究利用欧洲健康、老龄与退休调查(SHARE)的八国面板数据,通过准随机访谈时间与疫情限制的变异,比较了错过常规乳腺X光筛查的女性与接受筛查的女性。研究发现,在筛查适龄女性中,错过筛查会使未来一年内因任何原因导致的急诊住院概率增加约6个百分点;而在超龄女性中未发现此效应,支持了识别策略的有效性。结果表明,在危机期间维持预防性医疗服务可减少老龄化人口中可避免的急性事件,增强卫生系统应对重大冲击的韧性。

预防性医疗公共卫生健康经济学工具变量法老龄化卫生系统韧性
econ 12-23 00:00

效率与平等可兼得:五种规避“大权衡”的经济政策路径

本文挑战了经济学中经典的“效率与平等权衡”(即“大权衡”)理论,指出在特定条件下,社会可以同时促进经济增长与收入平等。研究通过构建并求解静态与动态经济模型,从理论上识别并阐述了五种能够规避这一权衡的具体路径。这些路径为政策制定者提供了在资本主义民主框架下,实现效率与平等双重目标的可行方案,并讨论了其政策含义。

效率与平等经济权衡政策路径经济模型收入分配
econ 12-23 00:00

移民工资研究:美国工作经验回报高,外国经验回报低

本研究利用美国人口普查和社区调查微观数据,分析了男性全职私营部门移民的工资回报。研究发现,移民的初始工资低于同等条件的非移民,但工资随美国工作经验的积累而增长。明瑟工资回归分析表明,总工作经验与工资呈强正相关,但移民的经验回报梯度较小。将经验分解为美国经验和外国经验后发现,美国经验的回报大且单调递增,而外国经验的回报在大多数经验区间内都显著更小。来自高收入原籍国的新移民,其经验回报曲线更为陡峭。总体而言,研究结果支持外国工作经验的可转移性不完全,并强调了东道国人力资本在移民工资增长中的核心作用。

移民工资人力资本经验回报美国经验外国经验工资同化
econ 12-23 00:00

结构强化学习:解决异质性主体宏观经济模型的新方法

本文提出了一种解决异质性主体宏观经济模型的新方法——结构强化学习(SRL)。该方法用低维价格变量替代传统的截面分布作为状态变量,让主体通过模拟路径直接学习均衡价格动态。SRL在模拟价格的同时,充分利用了主体对自身个体动态的结构性知识,从而绕过了复杂的Master方程,能够高效地全局求解传统方法难以处理的问题,特别是非平凡的市场出清条件。研究在Krusell-Smith模型、具有总量冲击的Huggett模型以及带有前瞻性菲利普斯曲线的HANK模型中验证了该方法的有效性,均可在数分钟内获得全局解。

结构强化学习异质性主体模型宏观经济计算经济学全局求解
econ 12-23 00:00

国际贸易中的传递性:基于哥伦比亚-美国企业关系的研究

本研究将社会网络中的“传递性”概念引入企业间贸易关系分析,提出了一种基于企业间交易条件独立性系统性偏差的检测与量化方法。通过对哥伦比亚-美国进出口商数据的实证分析,研究发现企业更倾向于与拥有共同贸易伙伴的企业进行交易,这种传递性导致了贸易网络关系的集群化形成与断裂模式。反事实模拟表明,传递性是影响企业网络如何应对成本冲击的重要且具有经济意义的因素,对理解企业匹配机制和冲击在网络中的传播至关重要。

国际贸易网络企业关系传递性网络经济学冲击传导实证方法
econ 12-23 00:00

逆向增长核算:为企业战略增长规划提供经济学工具

本文提出将经济学中的增长核算框架应用于企业增长规划,发展出“逆向增长核算”方法。该方法将罗伯特·索罗用于解释宏观经济增长的事后分析工具,转化为一种事前规划工具,帮助企业系统性地识别和规划产出增长的关键驱动因素,如生产率、劳动力和资本投入。论文提供了一个八步实施流程,旨在以严谨的经济逻辑和数学工具,替代当前临时性的增长规划实践,从而更可靠地评估增长过程中的短板。

增长核算战略规划企业增长经济学工具生产力分析
econ 12-23 00:00

基于结构化事件表示与注意力机制的股票收益预测模型

本研究提出了一种基于结构化事件表示(SER)与注意力机制的深度学习模型,用于预测横截面股票收益。模型利用预训练大语言模型(LLM)从新闻文章中提取事件特征,构建结构化的事件表示。实证结果表明,该模型在样本外预测中表现优于现有文本驱动模型,并提供了高度可解释的特征结构,有助于深入理解股票收益可预测性的内在机制。研究强调了结构化模型输入在金融预测中的关键优势。

事件驱动投资大语言模型深度学习文本分析金融预测可解释ai
econ 12-23 00:00

全球AI专利格局:中美主导,欧洲寻求技术主权之路

本研究分析了2010-2023年全球人工智能专利格局,评估了欧洲在由美国和中国主导的双极创新环境中的地位。研究发现,专利格局高度集中:中国在专利数量上领先,而美国在引用影响力和技术影响力方面占主导。欧洲的AI专利份额有限,但显示出相对较高的专利质量信号。技术邻近性分析表明,全球创新轨迹正向美国收敛,欧洲仍处于碎片化状态,未能形成自主的技术极。引力模型估计显示,跨境AI知识流动主要由技术能力和专业化驱动,地理和制度因素作用次之。欧盟成员身份并未显著增强欧洲内部的知识扩散,这表明参与全球AI创新网络的基础是技术能力,而非政治一体化。

人工智能专利分析技术主权知识流动创新格局中美竞争
econ 12-23 00:00

工资设定约束如何影响企业对需求冲击的响应

本研究探讨了最低工资、集体谈判工资等制度性工资设定约束如何影响企业对需求冲击的响应。作者构建了一个理论框架来解释企业因约束不同而产生的异质性反应,并基于葡萄牙、挪威和哥伦比亚三个制度环境迥异国家的实证数据,提供了相关证据。研究发现,这些约束显著塑造了企业行为,并对传统的租金分享和雇主工资设定能力估计提出了重要修正。

工资设定需求冲击制度约束企业行为跨国比较租金分享
econ 12-23 00:00

多模态大模型构建历史数据集:德国专利档案(1877-1918)

本研究利用多模态大语言模型(Gemini-2.5-Pro/Flash-Lite)构建了包含306,070项德国专利(1877-1918年)的数据集,原始材料为9,562份档案图像扫描件。基准测试表明,相比人工研究助理,多模态LLM在构建该数据集时,质量更高、速度提升795倍以上、成本降低205倍。档案页面采用双栏排版,混合使用哥特体和罗马字体,格式复杂。研究开源了基准测试数据、专利数据集及基于LLM的数据处理流程,该流程可适配其他图像语料库,降低了非技术研究者的使用门槛。最后,文章分析了使用LLM构建历史数据集的经济性,并探讨了其对经济史领域的潜在影响。

多模态大模型历史数据集经济史档案数字化德国专利自动化处理
econ 12-23 00:00

强化学习在货币政策中的应用:简单表格方法优于复杂算法

本研究探讨了在宏观经济关系不确定且时变的情况下,央行如何动态设定短期名义利率以稳定通胀和失业。研究将货币政策建模为序贯决策问题,使用公开的FRED历史数据构建线性高斯转移模型,并采用二次损失奖励函数实现离散动作马尔可夫决策过程。比较了九种强化学习方法(包括表格Q学习变体、SARSA、演员-评论家、深度Q网络、贝叶斯Q学习和部分可观测马尔可夫决策过程)与泰勒规则等基准。结果显示,标准表格Q学习取得了最佳性能(平均回报为$-615.13 \pm 309.58$),优于增强的强化学习方法和传统政策规则。这表明,尽管复杂的强化学习技术在货币政策应用中显示出潜力,但简单方法可能在该领域更具鲁棒性,凸显了将现代强化学习应用于宏观经济政策的重要挑战。

强化学习货币政策宏观经济不确定性马尔可夫决策过程表格q学习
econ 12-23 00:00

总兵力恒定下的Osipov-Lanchester模型:稳定解仅存于狭窄参数走廊

本文研究了经典Osipov-Lanchester模型的修正版本,其中两军总兵力 $N=R+B$ 保持恒定。研究发现,兵力比 $y=R/B$ 的动态可简化为Riccati方程 $\dot y=\alpha y^2-\beta$,并允许完整的解析分析。主要结论是:在正象限 $R,B\ge 0$ 内,渐近稳定的不变集仅存在于 $\alpha,\beta$ 的三种符号组合下:$\alpha<0,\beta<0$(稳定内部均衡)、$\alpha=0,\beta<0$($B=0$ 边界稳定)或 $\alpha<0,\beta=0$($R=0$ 边界稳定)。当 $\alpha>0$ 或 $\beta>0$ 时,解会在有限时间内超出模型适用范围。值得注意的是,$\alpha<0,\beta<0$ 对应原系统中解的指数增长。

兵力动态模型riccati方程稳定性分析军事运筹学微分方程
econ 12-23 00:00

均匀推断在精细网格点上的精度:量化离散化对置信带的影响

本文针对实践中通过有限网格点进行乘数自助法(multiplier bootstrap)以构建函数均匀置信带的方法,量化了评估网格必须达到的精细程度。研究推导了覆盖误差的显式上界,明确分离了离散化效应与网格上固有的高维自助法近似误差。该结果为实践中如何选择网格大小提供了透明的工作流程,并以核密度估计为例进行了说明。

均匀推断置信带乘数自助法离散化误差高维统计核密度估计
econ 12-23 00:00

数字押金返还机制设计:基于智能算法的逆向物流优化

本研究将数字化押金返还方案设计为控制问题,聚焦于纸杯回收场景。系统为每个物品配备数字钱包,通过货币奖励激励参与者完成回收流程。核心创新在于:1)去中心化算法避免节点拥堵;2)基于AIMD的算法优化各层押金分配;3)反馈控制动态调整押金以实现目标处理量。仿真实验验证了该框架在提升循环经济逆向物流效率方面的有效性。

循环经济逆向物流数字押金去中心化控制算法优化纸杯回收
econ 12-23 00:00

模块化垃圾填埋场修复:为AI电网提供弹性电力与土地资源

本文针对美国AI电力需求激增与垃圾填埋场甲烷排放并存的双重挑战,提出了一种模块化修复框架。该框架将历史填埋场视为存量资源,通过挖掘、筛选及就地热电联产技术,将环境负债转化为韧性资产。系统分析表明,该方案能减少60-70%的场址甲烷排放,回收城市土地,并为AI走廊提供约20MW的稳定、可孤岛运行的电力。其核心价值并非替代大规模可再生能源,而是作为关键负载的“战略缓冲单元”,以增强电网弹性并解决长期环境责任。

能源转型ai基础设施垃圾填埋场修复电网弹性废物能源化甲烷减排
econ 12-23 00:00

私募市场投资中的三层与阈值合约设计

本文研究了私募市场投资中的最优合约设计问题,聚焦于风险投资和私募股权公司的内部决策机制。委托人依赖代理人进行成本高昂的尽职调查,并据此提出投资建议。模型的关键在于,即使放弃投资机会,其潜在结果事后也可被观察,这使得薪酬可以同时奖励成功的投资和审慎的放弃决策。研究刻画了能激励信息获取和真实报告、并使利润最大化的合约。结果表明,三层合约(支付取决于代理人建议和最终实现回报)是充分的。在满足单调似然比性质的对称环境中,最优合约可进一步简化为阈值合约:仅当代理人的建议与极端实现回报(极高或极低)一致时才支付报酬。这为设计基于绩效的薪酬体系提供了理论指导,旨在促进勤勉筛选的同时,限制过度风险承担。

合约设计私募投资激励机制尽职调查风险承担委托代理
econ 12-23 00:00

srvar-toolkit:用于处理利率下限约束的贝叶斯向量自回归Python工具包

本文介绍了 srvar-toolkit,一个用于实现带影子利率约束和随机波动率的贝叶斯向量自回归(VAR)的开源 Python 包。该工具包基于 Grammatikopoulos (2025) 的方法论,专门用于在利率触及有效下限(ELB)时预测宏观经济变量。其核心功能包括:采用共轭正态-逆威沙特先验与明尼苏达式收缩、通过吉布斯采样进行潜在影子利率数据增强、使用 Kim-Shephard-Chib 混合近似处理对角随机波动率,以及随机搜索变量选择。该软件以 MIT 许可证发布,为宏观计量经济学研究提供了一个实用的计算工具。

影子利率var贝叶斯计量随机波动率python工具包宏观预测利率下限
econ 12-23 00:00

无需工具变量的需求估计:基于相对价格变化的新方法及其在铁路运输中的应用

本研究提出了一种新的需求估计识别策略,适用于成本冲击变量难以获取且需求随时间大幅波动的情景。该方法基于一种非线性双重差分思想,通过关联两种商品间相对购买量随时间的变化与其相对价格的变化,来识别价格弹性。应用于法国铁路运输数据,估计出的价格弹性与航空业结果一致,但比通常的铁路运输估计值更负。进一步的反事实定价分析表明,当前收益管理策略优于最优统一定价,但与最优定价策略相比仍存在显著收益损失。研究同时强调了在需求不确定时,收益管理对信息获取的关键作用。

需求估计价格弹性铁路运输收益管理反事实分析非线性双重差分
econ 12-23 00:00

基于ICM的χ²一致性检验:高效稳健的模型设定检验方法

本文提出了一种基于积分条件矩(ICM)的模型设定检验方法,解决了传统ICM检验计算成本高、非枢轴性等问题。新检验在原假设下具有渐近χ²分布,计算高效,对未知形式的异方差具有稳健性,并能针对特定备择假设提升检验功效。通过蒙特卡洛模拟验证了该方法在控制检验水平和提升检验功效方面的优异表现。

模型设定检验积分条件矩渐近分布计算效率异方差稳健
q-bio 12-23 00:00

Helios系统推出动态三维植物模型生成新框架

本研究提出了一个用于动态三维植物模型程序化生成的新框架,已在Helios建模系统中实现。该框架旨在:1)提供一套跨物种通用、符合植物学且易于测量的参数集;2)大幅减少创建逼真动态植物模型所需的时间与精力;3)支持将完整植物结构编码为字符表示,便于与机器学习模型集成;4)包含真实且计算高效的碰撞物理。模型已在开源的Helios C++及PyHelios Python库中实现。

三维建模植物模型程序化生成动态模拟机器学习集成开源框架
q-bio 12-23 00:00

easyplater:基于临床数据的微孔板实验设计自动化工具

针对大规模临床队列的高通量组学研究,easyplater 提出了一种自动化生成微孔板实验布局的方法,以解决板内位置效应与临床变量混淆的问题。该方法通过加权多变量评分(结合空间自相关度量)评估设计质量,利用网络方法识别临床相似样本并生成初始布局,再通过快速搜索优化最终设计。该 R 包能显著减少人工干预,输出 CSV、XLSX 和 HTML 格式的设计方案,提升实验的统计效力与可靠性。

微孔板设计高通量实验临床队列空间去卷积r语言工具实验优化
q-bio 12-23 00:00

Magneton:将蛋白质亚结构知识融入表示学习的新框架

蛋白质通常由进化保守的亚结构(如结构域和功能位点)组成,但现有模型大多将其编码为残基序列或单一全局嵌入,忽略了这一关键组织特性。本研究提出了Magneton环境,包含一个包含53万蛋白质、170万个亚结构注释的数据集,一个将亚结构知识融入现有模型的训练框架,以及一套13个任务的基准测试。通过提出的“亚结构微调”方法,将亚结构知识蒸馏到预训练模型中。实验表明,该方法能显著提升功能预测性能,产生对未见亚结构类型更一致的表示,且亚结构监督信息与全局结构输入互补。

蛋白质表示学习亚结构建模功能预测生物信息学深度学习
q-bio 12-23 00:00

Coord2Region:将3D脑坐标映射到图谱标签与文献的Python工具包

本文介绍了Coord2Region,一个开源的Python软件包,旨在简化基于坐标的神经影像工作流。它能自动将3D脑坐标(如MNI或Talairach)映射到多个解剖图谱的对应脑区,并通过NiMARE平台与Neurosynth、NeuroQuery等元分析资源链接,从而将坐标与广泛的神经影像文献直接关联。除了基于图谱的标注和文献检索,该工具包还提供了可选的大型语言模型功能,可为关联研究生成文本摘要和查询区域的示意图。它支持命令行和Web界面,提供批量查询、云端执行等功能,有助于降低工作流摩擦、减少人工错误并提高研究的可重复性。

神经影像脑图谱映射python工具包元分析坐标定位ai辅助
q-bio 12-23 00:00

噬菌体-抗生素联合疗法对抗密度依赖型细菌防御的数学模型研究

本研究构建了一个包含噬菌体、细菌、免疫系统和抗生素相互作用的数学模型,以评估噬菌体疗法对细菌感染的治疗效果。模型特别引入了细菌的社会动力学行为,该行为能为细菌群体提供针对治疗和先天免疫反应的保护。分析发现,无噬菌体干预时系统存在双稳态:细菌数量超过阈值则持续感染,低于阈值则可被免疫系统清除。噬菌体的引入能破坏高细菌数量的稳态,协同免疫系统有效抑制细菌。分岔分析表明,在某些参数下被抑制的细菌种群可能不稳定,导致系统振荡,但振荡中的细菌数量极低,因此噬菌体疗法在广泛参数范围内依然有效。研究进一步证明,在联合疗法中加入周期性给药的抗生素可以进一步提升抑制效果。

噬菌体疗法联合治疗数学模型细菌感染社会动力学抗生素
q-bio 12-23 00:00

基于脑扫描的胶质母细胞瘤免疫治疗数学模型研究

本研究建立了一个偏微分方程(PDE)数学模型,用于评估细胞毒性T淋巴细胞(CTL)输注对胶质母细胞瘤(GBM)的免疫治疗效果。模型耦合了肿瘤与免疫动力学,考虑了细胞增殖、扩散及对肿瘤分泌信号分子TGF-$\beta$的趋化迁移。研究首先通过简化的常微分方程(ODE)模型推导出肿瘤根除的阈值条件,并与临床数据一致。随后,在从患者特异性MRI和DTI数据重建的3D真实脑几何结构上,应用有限元方法求解完整PDE模型,模拟空间局部化淋巴细胞输注的治疗场景。结果表明,输注强度和肿瘤位置对治疗效果有决定性影响,强调了空间个性化建模在优化GBM免疫治疗方案中的重要性。

胶质母细胞瘤免疫治疗偏微分方程模型计算神经肿瘤学个性化医疗
q-bio 12-23 00:00

量子模拟意识报告:深度隐形传态模型成功复现注意瞬脱现象

本研究提出了一种基于三量子比特纠缠的量子计算模型,用于模拟人类在注意瞬脱实验中的意识报告行为。模型采用深度隐形传态通道替代传统的EPR通道,将干扰刺激编码为随机角度旋转,并通过测量结果的概率输入线性神经网络。该模型成功模拟了Lag 1保留、Lag 7分离以及掩蔽效应等关键现象,其输出的非线性交替状态模式与人类实验数据高度吻合,为量子认知模型在意识研究中的应用提供了新路径。

量子认知注意瞬脱意识报告量子模拟深度隐形传态认知建模
q-bio 12-23 00:00

流浪狗如何利用人类行为线索觅食:咬痕比气味更具吸引力

本研究探讨了城市环境中流浪狗的觅食决策机制。实验发现,当面对两块相同的饼干时,流浪狗更倾向于选择被人咬过的那一块。然而,当一块被人咬过的假饼干与一块未咬过的真饼干同时出现时,狗的选择变得随机,这表明人类提供的“咬痕”线索甚至可能压倒食物本身的气味线索。此外,狗在食物选择中表现出明显的左偏倾向。这些结果表明,流浪狗的觅食策略融合了异种学习(利用人类行为线索)和独立决策,这解释了它们在城市环境中成功适应的原因,也凸显了它们对人类的高度依赖。

动物行为学城市生态觅食策略异种学习人犬互动认知偏差
q-bio 12-23 00:00

无监督生成模型如何自发形成数感?信息论视角揭示容量约束的关键作用

本研究通过率失真理论(RDT)的视角,探讨了数感在无监督生成模型中的涌现机制。研究使用β-变分自编码器(β-VAE)在包含不同数量物品的合成图像上进行训练,系统改变编码容量。结果表明:模型对数量的感知能力与编码容量呈幂律关系;高容量模型能发展出稳健的数值神经编码,其性能接近专门训练的有监督模型,并展现出良好的生成与泛化能力;而低容量模型则表现出明显的数感缺陷。与人类数据对比发现,中等容量模型的行为表现覆盖了人类的全范围,同时仍能形成稳健的数值表征。这为理解容量约束如何塑造数量感知提供了信息论框架。

数感涌现率失真理论无监督学习生成模型变分自编码器认知建模
q-bio 12-23 00:00

无血清标志物癌症的进化疗法:从RECIST到三维体积成像的监测革新

本研究探讨了在缺乏可靠血清标志物的转移性非小细胞肺癌(NSCLC)中实施进化疗法(ET)的挑战。进化疗法旨在通过调整治疗时机和剂量来控制而非根除肿瘤,其成功依赖于对肿瘤动态的精确监测以指导数学模型。目前临床广泛使用的RECIST 1.1标准(基于一维测量)并非为ET设计,可能漏诊早期复发、低估肿瘤负荷并模糊疾病趋势。通过虚拟NSCLC患者模型,研究发现二维测量仅有有限改进,而三维体积测量能更准确地捕捉肿瘤负荷及其动态变化,这是ET的关键要求。为实现无标志物癌症的ET,需要超越RECIST标准,整合体积成像、自动分割技术,并重新定义疾病进展标准。

进化疗法肿瘤监测体积成像非小细胞肺癌recist标准精准医疗
cs 12-23 00:00

混合跟踪模式反无人机系统:96pJ/帧/像素与61pJ/事件能效

本研究提出一种高能效反无人机系统,融合帧基与事件驱动目标跟踪,实现对小型高速无人机的可靠探测。系统采用行程编码重构二值事件帧、生成区域建议,并根据目标尺寸与速度自适应切换跟踪模式。其快速目标跟踪单元通过自适应阈值与轨迹分类提升高速目标鲁棒性,神经处理单元支持灰度块与轨迹推理,采用定制指令集与零跳过乘加架构,减少97%以上冗余神经计算。该40纳米CMOS芯片面积2 mm²,在0.8 V电压下实现96 pJ/帧/像素与61 pJ/事件能效,在公开无人机数据集上达到98.2%识别准确率,覆盖50-400米距离与5-80像素/秒速度范围,展示了端到端能效的领先水平。

反无人机系统事件相机混合跟踪能效优化神经处理单元目标检测
cs 12-23 00:00

无束缚薄型介电弹性体软体机器人:低电压驱动实现毫米级狭小空间作业

本研究提出了一种由薄型介电弹性体驱动器(TS-DEA)驱动的无束缚软体机器人(UTS-Robot)。该机器人长38毫米,高6毫米,重仅2.34克,集成了柔性板载电子器件,实现了完全无束缚驱动。TS-DEA采用双驱动夹层结构,核心为可压缩张紧机构,其介电层通过旋涂至50微米后双轴拉伸至8微米,从而在220V低驱动电压下以86Hz谐振频率工作。实验表明,裸TS-DEA在谐振时运动速度达12.36毫米/秒,无束缚配置下速度为0.5毫米/秒,适用于在狭窄复杂环境中导航。

软体机器人介电弹性体低电压驱动无束缚运动微型机器人
cs 12-23 00:00

FPGA加速数字孪生框架:实现关键任务应用的实时响应

本文提出了一种基于FPGA加速的快速在线数字孪生框架,旨在解决关键任务应用(如空中防撞)中实时模拟与预测对极低延迟的严苛要求。该框架将模型恢复(MR)流水线中的关键神经组件(包括门控循环单元GRU和密集层)卸载至可重构硬件,实现高效并行执行。实验表明,该系统响应速度比典型人类反应时间快五倍,证明了在边缘平台上部署时间敏感、安全关键的数字孪生系统的实际可行性。

数字孪生fpga加速边缘计算实时系统模型恢复门控循环单元
cs 12-23 00:00

SuperFlow:基于强化学习的流匹配模型高效训练框架

本文提出SuperFlow,一种用于流匹配生成模型的强化学习训练框架。它解决了现有方法中两个关键问题:一是通过方差感知采样动态调整不同提示词的分组大小,提升采样效率;二是提出与连续时间流动力学一致的步级优势估计方法,改进信用分配。实验表明,SuperFlow仅需原训练步数的5.4%至56.3%,即可达到优异性能,训练时间减少5.2%至16.7%。在文本渲染、组合图像生成和人类偏好对齐等任务上,其性能超越SD3.5-M模型4.6%至47.2%,超越Flow-GRPO模型1.7%至16.0%。

流匹配模型强化学习文本到图像生成高效训练方差感知采样信用分配
math 12-23 00:00

完全确定具有最大约化型的几乎对称数值半群

本文完全确定了具有最大约化型的几乎对称数值半群。此外,还分类了具有最大约化型的 MED-半群。这些结果深化了对数值半群代数结构及其对称性质的理解,为相关领域的研究提供了新的分类工具和理论框架。

数值半群几乎对称约化型分类代数结构
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计算循环群二阶表示环空间Ω^ρS^{ρ+1}的实Brown-Peterson同调

本文计算了循环群C₂的表示环空间Ω^ρS^{ρ+1}的$RO(C_2)$-分次实Brown-Peterson同调,其中ρ是C₂的正则表示。该结果为Ravenel关于经典双环空间Ω²S³的Brown-Peterson同调计算提供了$C_2$-等变类比,拓展了等变同调理论在代数拓扑中的应用。

等变同调代数拓扑brown-peterson理论表示环循环群
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巴拿赫空间中紧算子理想导出函子的计算与应用

本文计算了巴拿赫空间中紧算子理想所对应函子的导出函子,得到了关于紧算子延拓与提升的新结果。该研究属于泛函分析与同调代数交叉领域,通过代数工具处理算子理论问题,为理解紧算子的结构性质提供了新的理论框架。

泛函分析紧算子导出函子巴拿赫空间算子延拓
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不同动力系统观测轨道间最短距离的渐近行为研究

本文研究两个不同动力系统 $(X, T, \mu)$ 和 $(X, S, \eta)$ 中,观测轨道间最短距离 $\widehat{m}_n^f(x,y) = \min_{i=0,\ldots,n-1} d\big(f(T^i x), f(S^i y)\big)$ 的渐近衰减速率。在适当的混合性假设下,证明了该衰减速率由推前测度 $f_*\mu$ 与 $f_*\eta$ 的对称 R\'enyi 散度决定。该结果推广了以往针对单一系统或无观测情形的研究,并讨论了其在随机动力系统中的应用。

动力系统轨道距离渐近分析rényi散度测度理论
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Gabor变换相位恢复的Cheeger常数与不稳定性机制

本文发现短时傅里叶变换相位恢复存在一种新的不稳定性机制:对于任意合理的窗函数$\phi$和任意维度$d$,在稠密集上,局部稳定性常数$c(f)$对于所有加权分数阶Sobolev范数$\mathcal{D}$都是无穷大的。这回答了Rathmair的一个公开问题,即$\mathbb{R}^2$上Gabor变换的指数集中性并不能保证有限的局部稳定性常数。研究还表明,在$\mathbb{R}^{2d}$上存在一个互补的稠密集,其局部稳定性常数是有限的。该工作扩展并补充了过去十年关于Gabor相位恢复稳定性的一系列基本定理,并确定了两个稠密函数族,其中一个对应的Cheeger常数为零,另一个则严格为正。

相位恢复gabor变换稳定性分析cheeger常数sobolev空间短时傅里叶变换
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不可压缩磁流体力学大马赫数极限的渐近分析

本文研究了一类简化可压缩无电阻磁流体力学(MHD)系统的奇异极限问题。通过引入参数 $\varepsilon>0$ 对磁压进行重新标度,在 $\varepsilon\to 0$ 时实现了不可压缩极限,同时保持马赫数为 $O(1)$ 量级。研究在全局有限能量弱解框架下进行,并处理了非适定初值。证明的关键在于利用一个源于双流体模型的输运方程,通过补偿紧致性论证,不仅得到了极限系统,还精确刻画了 $O(\varepsilon)$ 阶项的渐近行为及其动力学,这对于获得封闭的极限系统至关重要。

磁流体力学奇异极限不可压缩极限补偿紧致性双流体模型渐近分析
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K₄-次要自由图中独立团的填充比例确定为1/2

本文研究了图论中的独立团填充问题,证明了对于不含K₄-次要的图,其独立团填充比例(indeque ratio)精确为1/2,从而解决了Biro、Collado和Zamora提出的两个猜想。同时,研究还表明次立方图(subcubic graphs)的独立团填充比例同样为1/2。这一结果为特定图类的结构性质提供了新的理论支撑。

图论独立团填充k₄-次要自由次立方图组合优化
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线性群同调稳定性新证明:局部化系数下的简化论证

本文针对线性群(以一般线性群为例)的同调稳定性问题,提出了一种比Quillen和Suslin–Nesterenko经典工作更直接的证明策略。该方法仅适用于局部化系数,其中出现的 $(n-1)!$ 局部化与Mirzaii的若干猜想以及Suslin的单射猜想密切相关。这一简化论证为理解线性群同调性质的深层结构提供了新视角。

同调稳定性线性群局部化系数代数k理论同调代数
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修正一元直觉主义逻辑的模态对应:Esakia定理的扩展

本文证明了修正一元Grzegorczyk逻辑$\mathsf{M^+Grz}$是修正一元直觉主义逻辑$\mathsf{M^+IPC}$的最大模态伴侣。这一结果表明,与经典一元直觉主义逻辑$\mathsf{MIPC}$不同,著名的Esakia定理可以成功扩展到修正后的逻辑系统$\mathsf{M^+IPC}$中,揭示了该逻辑在模态对应理论中的完整结构性质。

模态逻辑直觉主义逻辑esakia定理一元逻辑逻辑对应
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利用围道积分研究一类分圆参数化Apéry型级数

本文提出了一种基于围道积分的方法,用于研究一类分圆参数化的Apéry型级数。这类级数的通项包含一个由Gamma函数定义的参数化中心二项式系数。通过该方法,作者将一族分圆Apéry型级数表示为多重多对数函数、分圆Hurwitz zeta值、Riemann zeta值以及$\log(2)$的组合。研究不仅复现了多个已知的Apéry型级数结果,还通过考虑Fuss-Catalan数生成函数的积分,为经典Apéry型级数提供了新的表达式,并由此建立了多重多对数函数的若干恒等式。

apéry型级数围道积分多重多对数分圆zeta值特殊函数
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环面渐近锥形收缩梯度Kähler-Ricci孤立子的Aubin连续路径:开放性与初始解

本文研究了在反典范极化Kähler锥解消上的环面渐近锥形收缩梯度Kähler-Ricci孤立子。作者证明了此类孤立子满足一个复Monge-Ampère方程,并建立了Aubin连续路径来求解该方程。在环面情形下,通过实施另一种连续性方法,证明了路径参数初始值处解的存在性。此外,独立于环面假设,证明了路径参数初始值的开放性。

kähler-ricci孤立子复monge-ampère方程aubin连续路径环面几何渐近锥形流形
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有限李型单群素数阶不可约表示的阶数上界研究

本文证明了特征为 $p$ 的有限李型拟单群,若在特征 $p$ 的有限域上存在一个素数阶 $r$ 的不可约表示,则其阶数能被一个仅依赖于 $r$ 而与 $p$ 无关的函数所界定。同时,此类群的数量也受限于 $r$。该结果不仅自身具有重要意义,还为计算版本的强逼近定理提供了关键应用,该定理涉及数域 $\mathbb{P}$ 上 $SL_r(\mathbb{P})$ 的有限生成Zariski稠密子群。

有限群表示李型群素数阶表示强逼近定理zariski稠密子群
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有限群块代数的p-置换等价与Brauer构造的新交换图

本文针对有限群的两个块代数之间的p-置换等价,构造了新的交换图,将p-置换等价通过Brauer构造与对应Brauer对的稳定子群之间的局部等价联系起来。这些图可视为同构型定义中方框图的提升。证明的关键在于建立了两个基础公式:一是有限集在群作用下的不动点与扩展张量积的交换性公式;二是Brauer构造与p-置换模的扩展张量积的交换性公式。这些结果推广了Boltje-Danz和Boltje-Perepelitsky的早期工作。

模表示论块代数p-置换等价brauer构造扩展张量积交换图
physics 12-23 00:00

三维超导集成电路中的磁通成像研究

本研究通过成像技术,观测了多层超导集成电路在直流磁场磁化及场冷却过程中的磁通分布。获得的复杂场图揭示了磁通在图案化超导接地层、约瑟夫森结逻辑单元层、功能单元周围的细线网格以及位于不同内层的多个超导填充结构之间的传播路径。观察到的复杂磁通分布可由集成电路中不同相互作用的部件内,迈斯纳屏蔽电流和超导临界电流的特定模式来解释。这些结果为改进超导集成电路的磁场屏蔽和增强其抗磁通俘获能力提供了重要见解。

超导集成电路磁通成像约瑟夫森结磁场屏蔽迈斯纳效应
physics 12-23 00:00

BattMo:基于MATLAB的灵活电池建模工具箱,支持3D设计与热耦合仿真

本文介绍了BattMo(Battery Modelling Toolbox),一个基于MATLAB的灵活有限体积连续介质建模框架,用于模拟电化学电池性能。该工具箱以Doyle-Fuller-Newman(DFN)模型为基础,可快速建立并求解多种电池化学体系的模型,包括圆柱形和棱柱形等3D设计。模型通过JSON模式定义输入参数,并遵循Battery Interface Ontology(BattINFO)指南以支持符合FAIR原则的语义互操作性。BattMo支持全耦合热模拟,并可纳入SEI层生长、硅-石墨复合材料等退化机制。其采用分层模型结构和计算图表示,结合自动微分与伴随计算,能高效计算目标函数对所有参数的导数,便于基于梯度的优化程序从实验数据中校准参数。

电池建模电化学仿真matlab工具箱热耦合分析参数优化3d设计
physics 12-23 00:00

全息显微技术揭示细菌从单细胞到群体的输运机制

本研究利用快速数字全息显微镜(DHM)技术,在受限泊肃叶流中追踪了数千个希瓦氏菌的三维拉格朗日轨迹。实验首次在群体层面区分了粘附、随流被动输运和主动游动迁移的细菌亚群。研究发现,在流道中心区域,细菌的迁移和剪切捕获现象与现有动力学模型相符;而在近壁区域,活跃细菌虽形成聚集层,却未表现出净取向有序性,这与忽略流体-固体表面相互作用的模型预测相矛盾。这项工作为理解细菌从主体流向表面的转移机制提供了新视角。

生物物理全息显微细菌输运流体动力学群体行为受限流动
physics 12-23 00:00

雅可比全作用量驻值原理扩展至非保守系统

本文扩展了雅可比全作用量的驻值原理,使其适用于非保守的自然系统,并推导了相应的运动方程。为实现这一扩展,除了对坐标进行已知的变分外,作者还提出了对时间进行独立变分。坐标和时间的微小变分依赖于真实轨迹上的点,并满足通常的边界条件。这一工作为处理更广泛的动力学问题提供了新的理论框架。

雅可比原理作用量驻值非保守系统运动方程变分原理
physics 12-23 00:00

法律纠缠框架中的技术修正:量子无信号原则与立法更新的映射问题

本文针对Godfrey和Sichelman提出的量子启发式法律纠缠框架中的技术问题进行了分析。原框架将立法建模为对子系统A的局域操作,却导致遥远纠缠子系统B的约化态在B进行任何测量前就发生改变($\rho_B' \neq \rho_B$),这被表述为对量子无信号原则的背离。然而,在标准量子力学中,无信号原则适用于所有局域且保迹的操作,而不仅仅是幺正操作。本文阐明了正确的无信号结果,指出了映射不一致之处,并提出了一种保留法律直觉的修正方案:将立法视为(i)规则或约束结构的全局更新(改变允许的状态空间或可观测量),和/或(ii)一种LOCC风格的过程(局域操作加上权威经典信息的公开传播)。这有助于区分物理局域性与法律系统中制度或语义约束的传播。

法律纠缠量子启发无信号原则立法建模局域操作约束传播
physics 12-23 00:00

时空动力学新视角:基于信息几何账本的局部熵平衡

本研究提出,时空动力学可由一个普朗克尺度的记账规则组织。该规则在每个模 $2\pi$ 区间内,将几何熵增量 $\delta A/4G$ 与可逆的模能流 $\delta \langle K\rangle$ 以及不可逆的兰道尔-贝内特计算成本 $\ln 2 \, \delta N_c$ 相平衡。其中 $K$ 是模哈密顿量,$N_c$ 计数逻辑不可逆的经典记录更新。这一“信息几何账本”与贝肯斯坦-霍金面积定律一致,并在标准纠缠平衡假设下应用于小因果屏时,可恢复完整的非线性爱因斯坦方程。在FLRW宇宙学中,该记账规则在假设恒定效率参数 $\varepsilon$ 时,推导出真空能的两分量形式 $\rho_{\text{vac}} = \rho_{\Lambda} + 3 \varepsilon H^2 / 8 \pi G$。

量子引力黑洞熵信息几何宇宙学常数热力学时空动力学
physics 12-23 00:00

课堂实验:用几何光学原理制作蝙蝠信号灯

本文介绍了一项可在课堂或远程教学中开展的简易光学实验。学生利用几何光学的基本原理,使用简易材料即可亲手制作出类似“蝙蝠信号”的光学投影装置。该实验旨在通过趣味性实践,帮助学生直观理解光线传播、透镜成像等核心光学概念,提升物理教学的互动性与参与感。

物理教学几何光学课堂实验光学投影动手实践
physics 12-23 00:00

监禁卡特尔成员为何效果有限?模型显示预防犯罪不足10%

一项基于世代参与模型的研究量化了监禁对减少卡特尔犯罪的效果。模型模拟个体招募、老化、退出(因凶杀、丧失能力或退休)的过程,发现监禁成员仅能预防不到10%的卡特尔罪行。即使将刑罚加倍,对卡特尔潜在成员的削减也不到5%,表明单纯加强惩罚收效甚微。研究指出,出狱后的康复措施——常被忽视作为安全战略的一部分——可能比单纯监禁更有效地降低卡特尔犯罪。

犯罪模型卡特尔暴力监禁效果社会物理学康复策略
physics 12-23 00:00

NACA0012翼型失速颤振的数值预测:计算要求与实验对比

本研究对NACA0012翼型在不同流体动力学区域(过渡雷诺数区与中等雷诺数区)发生的失速颤振极限环振荡进行了全面的数值模拟。研究准确模拟了实验观察到的小幅振荡与大幅振荡,其中大幅振荡的模拟首次实现了与实验速度范围完全对应的预测,填补了文献空白。预测的准确性依赖于通过详细敏感性分析定义的严格计算准则,其要求远高于计算静态极曲线或模拟刚性翼型动态俯仰运动的常规标准,凸显了该气动弹性问题的复杂性。结果在定性上与实验观测高度一致,成功再现了关键动态失速机理和分岔现象;但在定量上,模拟系统性地高估了临界起始速度并低估了极限环振幅,该差异归因于模拟中气动激励峰值的降低。

失速颤振极限环振荡数值模拟气动弹性naca0012翼型动态失速
physics 12-23 00:00

相场断裂模型中动态裂纹扩展的物理机制与改进方法

本研究通过相场断裂方法探究动态裂纹扩展与碎裂过程。研究发现,在动态模拟中,损伤正则化区域会非物理地逐渐加宽,这源于弹性波在损伤区内的虚假“陷获”及相互作用。为解决此问题,研究提出并验证了“质量侵蚀”方法,该方法通过保持损伤区弹性波速,有效抑制了损伤的虚假扩散。数值证据表明,无论是否采用质量侵蚀,相场模型中的动态扩展裂纹在正则化长度足够小、网格足够精细时,其裂纹扩展速度与能量释放率均收敛于线弹性断裂力学的理论预测。

相场断裂动态裂纹扩展质量侵蚀弹性波陷获数值模拟正则化
physics 12-23 00:00

电磁学中手性惯例的起源:为何物理学选择了右手定则

本文追溯了物理学中普遍采用右手坐标系和逆时针为正旋转方向等手性惯例的历史根源,特别聚焦于19世纪中叶成为讨论焦点的磁场方向定义。通过分析牛顿、麦克斯韦、伦敦数学学会等关键人物和机构的影响,文章指出这些看似无关紧要的数学选择实则深刻影响了物理学的教学、交流乃至科学进步,为课堂讨论提供了丰富的历史背景和反思视角。

物理学史电磁学手性惯例右手定则科学教育
physics 12-23 00:00

磁层磁场线实时追踪:自适应误差边界积分方法

本研究提出了一种用于磁层磁场线追踪的自适应误差边界积分实现方法。该方法采用嵌入式龙格-库塔对求解磁场线微分方程(ODE),并结合事件检测功能,能够鲁棒地定位航天器在磁层中的“足迹”位置。研究通过解析偶极子场模型和国际地磁参考场(IGRF)模型验证了该方法的有效性。该技术是磁层研究的基础计算工具,对足迹映射、连通性分析和实时可视化等领域具有重要价值。

磁层物理磁场线追踪自适应积分龙格-库塔法数值模拟空间物理
physics 12-23 00:00

DIII-D负三角位形放电中偏滤器脱靶特性的二维模拟研究

本研究利用二维多流体代码UEDGE,首次对DIII-D托卡马克负三角位形放电中的偏滤器等离子体脱靶实验进行了模拟。通过密度扫描,成功复现了外靶离子饱和电流的“滚降”现象,并对比了正向与反向环向磁场位形下的脱靶物理。模拟结果表明,正向磁场位形达到脱靶起始所需的密度比反向位形高约40%,且反向位形下难以实现深度脱靶。与正三角位形欧姆放电的对比进一步揭示,负三角位形需要达到或超过格林沃尔德极限的更高密度才能进入脱靶状态,这主要归因于其更短的等离子体中心到靶板的连接长度、更短的外偏滤器腿长度以及更低的跨场输运。

等离子体物理托卡马克偏滤器脱靶负三角位形磁约束聚变uedge模拟
physics 12-23 00:00

外延氮化铌超导纳米线单光子探测器在液氦温度下实现1550 nm饱和效率与快速恢复

本研究通过直流磁控溅射在蓝宝石衬底上制备了高质量外延氮化铌薄膜,并基于此制造了超导纳米线单光子探测器。得益于外延生长带来的低电子扩散系数和强电子-声子耦合,器件在4.2 K的液氦温度下,对1550 nm波长的光子实现了饱和的内部探测效率,同时具备快速的恢复时间。X射线衍射和透射电镜证实了薄膜的晶格有序性,而从头计算模型成功复现了光子计数率,将器件性能定量地与薄膜的扩散率和电子-声子耦合等特性联系起来。

单光子探测超导纳米线氮化铌外延量子光学低温物理
physics 12-23 00:00

MCPlas:用于COMSOL等离子体建模的可复现MATLAB工具箱

MCPlas是一个MATLAB工具箱,用于在COMSOL中自动生成基于方程的流体-泊松模型,以模拟非热等离子体。它采用结构化JSON格式准备输入数据,支持一维和二维几何建模(笛卡尔、极坐标和柱坐标),并提供了比常用方法更先进的电子输运描述。通过氩气中直流和射频驱动的低压辉光放电两个参考案例测试,验证了其模型的可靠性,并展示了其在处理复杂反应动力学模型和数据跨平台复用方面的优势。

等离子体模拟comsol建模matlab工具箱可复现研究计算物理
physics 12-23 00:00

超宽禁带AlGaN晶体管突破85GHz频率极限

研究人员成功设计并演示了超宽禁带AlGaN极化梯度场效应晶体管,其电流增益截止频率超过85 GHz,电流密度高于1.3 A/mm。该器件采用在AlN衬底上外延生长的超薄沟道和缓冲层,并引入反向梯度AlGaN接触层,将接触电阻降至1 Ω·mm以下。通过小信号模型分析,确认了降低寄生电阻和提升本征跨导对高频性能的显著贡献。这一成果为下一代毫米波电子器件树立了新的性能标杆。

超宽禁带半导体场效应晶体管高频性能algan毫米波电子器件设计
astro-ph 12-23 00:00

为ESO下一代旗舰天文台设计社区基础设施:构建公平治理与可持续团队

本文指出,实现2040年代天文学宏伟科学目标的关键挑战,不仅在于技术能力,更在于构建能够协调和维持大型跨国、跨学科团队的社区治理框架。作者主张,应将望远镜时间、数据、领导权、培训及职业发展的公平获取,作为核心设计参数,从概念阶段就嵌入未来天文台的整个生命周期,以确保其长期科学卓越性、可持续性及社会回报。

天文台治理社区基础设施公平获取可持续科学国际合作
astro-ph 12-23 00:00

SDSS-IV发布190万星系精确光谱测量,为星系演化研究提供新资源

本研究基于斯隆数字巡天第四期(SDSS-IV)eBOSS项目获取的223万条高质量星系光谱,开发了eBOSS数据分折管线(eBOSS-DAP),成功对其中近190万个红移低于$z < 1.12$的星系光谱进行了统一分析。该管线输出了发射线流量与等值宽度、恒星与气体运动学、连续谱光谱指数及恒星种群拟合等关键物理参数,并利用近20万条重复观测光谱评估了数据质量。释放的综合性光谱星表将极大推动星系演化与宇宙学的新一代研究。

星系光谱sdss巡天数据管线星系演化光谱测量宇宙学
astro-ph 12-23 00:00

M型矮星GJ 3512发现持续数年的准周期脉动

研究利用TESS多期观测数据,在中等年龄的M5.5型矮星GJ 3512中发现了一种持续存在的准周期脉动信号。该信号周期为70-100分钟,在Sector 20的观测中持续数周,并在跨越近三年的不同观测扇区中反复出现,且无明显阻尼。这与以往仅局限于单个耀斑、衰减时间尺度为分钟至小时的恒星QPP行为形成鲜明对比。由于理论上的脉动不稳定性带仅限于前主序星,而GJ 3512是主序星,因此排除了脉动起源。信号的持续性排除了仪器假象,更可能源于日冕活动,如振荡重联或大活动区的热非平衡循环。这是在晚型恒星中首次探测到具有此类特征的持续QPP。

恒星脉动m型矮星tess观测日冕活动准周期振荡
astro-ph 12-23 00:00

太阳型恒星旋转与磁场关系研究:揭示磁通量涌现率随转速的陡峭增长

本研究通过数值模拟结合观测数据,量化了太阳型恒星(G型星)表面磁通量涌现率与自转速率的关系。研究发现,磁通量涌现率随转速呈陡峭的幂律增长(指数约1.9),远超此前文献估计。同时,研究揭示了恒星金属丰度与有效温度对磁场活动的显著影响(组合相关系数达0.90),并提供了针对早G型星磁场测量的校正因子。结果表明,快速自转恒星的总表面磁通主要由活动区磁场主导,而类似太阳的慢速自转星则由小尺度发电机场主导。

恒星磁场旋转活动关系磁通量涌现太阳型恒星数值模拟金属丰度
astro-ph 12-23 00:00

MAST天文数据档案库的科学影响力分析:超3.7万篇论文背后的长期价值

本研究系统评估了NASA的MAST空间望远镜数据档案库的科学影响力。通过对近40种专业期刊的文献计量分析,发现MAST已支持超过3.7万篇同行评审论文的发表。哈勃望远镜(HST)在发射十年后,其档案数据产生的论文数量已超过原始观测团队的3倍;詹姆斯·韦伯望远镜(JWST)的档案论文占比预计将更快占据主导。数据显示,50%的观测项目在1.5年内产出首篇论文,80%在3.8年内产出。研究还发现,观测时间分配极端(极少或极多)的项目,其单位时间的论文产出效率往往更高。

天文数据档案文献计量学科学影响力哈勃望远镜詹姆斯·韦伯望远镜nasa
astro-ph 12-23 00:00

双星系统中的镜像迁移:WASP-94双热木星形成之谜

本研究通过N体模拟揭示了WASP-94双星系统中两颗热木星的形成机制。该系统包含一对质量相近的F型恒星,每颗恒星都拥有一颗热木星(轨道周期分别为4天和2天)。研究表明,两颗行星可以通过“镜像冯·蔡佩尔-利多夫-科扎伊(von Zeipel-Lidov-Kozai, ZLK)迁移”过程,从遥远轨道迁移至当前紧邻恒星的位置。这一机制为理解双星系统中行星的协同演化提供了新视角,并预测未来盖亚(Gaia)天文测量数据将有助于发现更多类似的双行星系统。

双星系统热木星行星迁移zlk机制天体动力学系外行星
astro-ph 12-23 00:00

连续广域光学监测:捕捉瞬变天体事件的最早期信号

传统巡天观测因时间分辨率不足(通常为天/周量级),难以捕捉超新星、千新星、黑洞形成等瞬变天体事件在爆发初期(几分钟至几小时内)的物理过程,从而错失了连接引力波、中微子与电磁辐射的关键窗口。本文提出连续广域光学监测方案,通过填补时间维度的空白,不仅能由引力波/中微子预警触发光学追踪,更能通过早期光学发现反向搜寻微弱的引力波信号。在爱因斯坦望远镜时代,该方法将助力寻找引力波事件的光学对应体,并深入理解其物理机制。

时域天文学多信使天文学光学监测瞬变源引力波对应体早期探测
astro-ph 12-23 00:00

微类星体周围PeV宇宙射线传播机制:扩散还是弹道运动?

传统上,超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线(CR)的主要加速源。然而,LHAASO和HAWC等观测站从多个微类星体探测到超过100 TeV的甚高能伽马射线,表明这类X射线双星系统也能将CR加速至PeV能级以上。本研究聚焦于CR从微类星体的逃逸过程,揭示了其能量依赖的传播机制:高能CR平均自由程长,在小尺度上呈弹道式运动;低能CR则经历扩散传播。这种转变导致微类星体周围的CR能谱在约10-100 TeV处出现拐折和硬化。但当前观测未发现明显谱拐,暗示微类星体附近的扩散系数可能因CR驱动的湍流放大磁场而显著降低。

宇宙射线微类星体粒子传播能谱拐折扩散系数pev能标
astro-ph 12-23 00:00

ORC4中心星系发现广泛冲击波证据,揭示奇特射电环起源线索

针对奇特射电环ORC4中心星系的新积分场光谱观测显示,其电离气体具有强[OII]发射、高速度梯度(>100 km/s)和高速度弥散(~200 km/s)。发射线比率与冲击波模型(速度~200-300 km/s)高度吻合,而非活动星系核光致电离模型。这些发现强烈表明,星系内气体是由中心星系及其周围的冲击波电离产生的,很可能与产生大规模射电环的事件相关,为这类神秘天体起源提供了关键证据。

奇特射电环冲击波电离积分场光谱星系气体动力学射电天文学
econ 12-23 00:00

三维面板与网络数据中固定效应估计的纠偏推断新理论

本文针对具有三维结构(如发送者×接收者×时间)的面板与网络数据,为线性和非线性固定效应M估计量建立了新的推断理论。研究揭示了三维面板数据下估计量的渐近性质与二维情形存在显著差异:在某些设定下估计量渐近无偏,而在另一些设定下则面临严重的推断问题,表现为退化的渐近分布和复杂的偏差结构。作者通过推导显式表达式,提出了对固定效应估计量进行纠偏的方法,为解决这一非典型推断问题提供了方案。

固定效应面板数据网络数据纠偏推断m估计量渐近理论
econ 12-23 00:00

不完全信息下的稳定匹配:机制设计视角

本文研究在单边不完全信息的两边市场中稳定匹配的可实施性。假设企业类型公开,工人类型为私人信息。机制根据工人报告的类型生成匹配,并向企业发布额外信息。研究发现,当参与者的偏好随匹配对象类型递增时,公开报告所有类型的分类匹配机制是激励相容的。此外,任何将信息披露限制在企业报告类型的下轮廓集的机制也保持激励相容。然而,当市场双边信息都不完全时,分类匹配则无法实施。

稳定匹配机制设计不完全信息激励相容双边市场
econ 12-23 00:00

政策学习的半参数效率框架:从离散到连续干预的统一分析

本文为政策学习建立了一个统一的半参数效率框架,适用于离散、连续或混合型的一般性干预。研究揭示了确定性政策参数路径不可微的特性,并针对随机性政策建立了已知与未知倾向得分情况下的效率边界。基于卷积定理,作者提出了福利遗憾渐近分布的效率概念,证明低效的政策估计不仅会增加遗憾的方差,还会抬高其均值。理论分析表明,存在一个类似HIR现象的政策学习版本:使用估计倾向得分的逆概率加权估计是高效的,而使用真实倾向得分的同一估计量则不然。

政策学习半参数效率倾向得分福利遗憾渐近理论
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