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01-06 00:00
本研究针对周期性结构的线弹性复合材料，提出了一种创新的代表性体积元（RVE）概念和快速傅里叶变换（FFT）求解方法。核心是采用具有紧凑支撑的体力场（BFCS）生成数据集，将无限周期介质简化为无边界效应的有限域。通过新开发的FFT求解器进行直接数值模拟（DNS），并利用平移平均技术处理结果。所得数据集用于训练机器学习和神经网络模型，以学习有效的非局部替代算子。这些算子能准确预测宏观响应，同时反映微观结构特征和非局部相互作用。该方法在考虑场局部化的同时，消除了有限样本尺寸和边界效应的影响，为复杂材料的均匀化提供了一个物理基础坚实且数据驱动的精确替代模型构建框架。
复合材料力学代表性体积元快速傅里叶变换非局部均匀化数据驱动模型细观力学
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01-06 00:00
研究通过分析全球65,936个滑坡遗迹的几何特征，发现降雨诱发的滑坡是一种自组织过程。宽度、弯曲度和曲率三个几何信号呈现出4-3-2的标度层级，其中宽度通过慢动力学建立流动走廊，弯曲度作为中间调整，曲率则对地形做出快速响应。相空间重构揭示了低维吸引子的存在，表明系统存在隐藏秩序。基于地形-惯性权衡的模型解释了滑坡如何在保持大尺度连贯性的同时灵活绕过障碍，这可能延长其运动距离。这一组织规则为预测在气候变暖变湿背景下日益加剧的滑坡灾害破坏范围提供了基础机制。
滑坡动力学自组织几何特征分析灾害预测地球表面过程
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01-06 00:00
本研究探讨大型语言模型（LLMs）是否持有关于环境、社会和治理（ESG）问题的系统性信念，及其对人类市场参与者的影响。基于对专业和散户投资者的调查，研究发现主流LLMs表现出强烈的亲ESG倾向：与人类投资者相比，LLMs认为ESG表现更具财务相关性，预期高ESG公司有更高回报溢价，且更愿意为ESG改善牺牲财务回报。这些偏好高度一致且由价值观驱动，与人类观点的异质性形成对比。通过分析大量分析师报告，研究发现卖方分析师在采用LLMs进行研究后，对高ESG公司变得显著更乐观。这表明LLMs嵌入了独特、连贯的ESG信念，并能塑造人类判断，为AI采用影响金融市场揭示了一条新渠道。
大型语言模型esg投资金融市场人工智能影响分析师行为
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01-06 00:00
本研究为利用Grand Raiden谱仪进行准自由(p,pα)反应测量建立了离子光学分析框架。该反应是探测原子核内预形成α团簇的有力工具，但需要精确重建反应点的动量和散射角。研究采用欠聚焦光学设置，在保持高动量分辨率的同时，保留了对垂直散射角的灵敏度。动量校准通过固定谱仪角度下的$^{206}$Pb(p,p)弹性散射完成，散射角则通过离子光学关系重建，残余高阶效应通过多维拟合进行修正。分析表明，在实验接收度内，重建的主要贡献来自高达三阶的项。该框架实现了反应运动学的事件级重建，为准自由(p,pα)分析提供了可靠基础。
离子光学准自由反应α团簇核物理实验运动学重建grand raiden谱仪
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01-06 00:00
本文探讨了在人工智能快速发展的背景下，科学研究是否正从追寻因果关系转向探索数据关联。作者指出，虽然应避免盲目信任AI最诱人的承诺，但将基于物理洞察的计算机模拟与机器学习探索超高维空间的能力审慎结合，有望在未来几年引发科学研究方式的变革性进步。
科学范式人工智能因果关系数据关联计算机模拟机器学习
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01-06 00:00
电池降解过程复杂，传统原位表征方法受限于可靠性、代表性和可重复性（3Rs），难以捕捉随机失效事件。本研究提出“启发式原位实验”框架，利用基于物理的数字孪生和AI引导，主动预测并确定性地捕获如枝晶萌生等瞬态现象。该方法通过基于熵的度量标准，优先考虑每个光子、中子或μ子带来的科学洞察，仅在机制决定性时刻进行测量，从而减少束流损伤和数据冗余。结合FAIR数据原则，该框架为未来可信的自主电池实验室提供了蓝图。
电池研究原位表征自主实验数字孪生ai引导失效预测
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01-06 00:00
高熵合金（HEAs）的成分组合数量巨大，但随机或增量探索策略效率低下。本研究对30,201种等摩尔比HEA成分进行了全面的可持续性评估，整合了碳足迹、环境社会治理（ESG）风险、生产兼容性和资源可用性等互补标准。分析发现，仅有约5%的成分能在多种评估方案中 consistently 表现出良好的可持续性特征。该基于可持续性的排名为HEA研究提供了战略路线图，使实验工作能够集中在不仅功能有前景，而且可扩展且对资源负责的成分上。
高熵合金可持续性评估材料设计资源可用性esg风险碳足迹
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01-06 00:00
本研究针对有限长度、有限厚度的导电圆柱壳，建立了精确的静电学理论框架。该壳层分隔了具有任意介电常数差异的两种介质。通过将边值问题转化为一组耦合的奇异积分方程（具有椭圆核），精确描述了壳层内外表面上的感应电荷密度分布。研究结合高精度数值解与系统渐近分析，阐明了几何形状、厚度与介电常数对比之间的相互作用。所有经典极限情况（如细长体极限、短圆柱极限及厚壳极限）均被成功复现。研究揭示，零厚度模型中出现的对数发散奇异性在任意有限厚度下均被正则化，电容趋于有限平台值。该结果为有限圆柱导体提供了精确的基准解，弥合了经典解析处理与现代数值方法之间的鸿沟。
静电学圆柱壳积分方程渐近分析电容正则化
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01-06 00:00
本研究通过将490万份美国专利映射到双曲空间，分析了深度与广度两种技术搜索策略如何塑造创新成果的影响轨迹。研究发现，基于深度搜索（依赖对复杂重组结构的专业理解）的发明，在专业社区内早期采用率高，短期影响显著，但易陷入“锁定”状态，扩散潜力有限。相反，基于广度搜索（跨越不同领域）的发明，初期面临阻力，但通过触达认知多元的受众，能实现更广泛的扩散和更大的长期影响。研究为创新者与组织平衡“利用”与“探索”提供了新视角。
创新策略专利分析知识网络技术扩散机器学习双曲空间
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01-06 00:00
本研究针对高纯锗（HPGe）伽马射线探测器在核物理实验中长期稳定性与衰变参数提取的难题，提出了一种稳健的分析框架。该方法利用背景扣除后净计数的点对点比值，消除了对绝对探测器响应的依赖，从而移除了传统回归中固有的幅度-寿命相关性。对于由此产生的重尾分布寿命估计值，采用专为此类分布设计的稳健估计量——Steiner最频值（MFV）进行高效汇总。通过对一个观测97-Ru中216 keV伽马射线线的低温核物理实验所获的长期稳定数据集（约10个半衰期）进行分析，最终得到平均寿命τ = 4.0959 ± 0.0007 (统计) ± 0.0110 (系统) 天，对应半衰期T_{1/2} = 2.8391 ± 0.0005 (统计) ± 0.0076 (系统) 天。结果表明，成对比值-MFV方法为核物理与核天体物理实验中的长时程HPGe探测器数据分析，特别是精密衰变测量、探测器稳定性研究和低本底监测，提供了一个稳健且可复现的工具。
高纯锗探测器稳健估计衰变寿命时间序列分析核物理实验最频值统计
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01-06 00:00
本文提出赫拉克利特辩证概念空间（HDCS），一种用于建模概念如何演化的拓扑框架。概念被表示为由可行族中邻域生成的开放区域，其关系通过重叠和通道理想来组织。新概念从现有结构无法拟合的“余项”中涌现，并从这些父区域继承其拓扑结构。HDCS通过携带映射和余极限拓扑跨越发展阶段，提供了概念变化的全局图景。来自经济交换、生物学和零符号历史的简短案例研究展示了该框架的适用范围。
概念演化拓扑框架辩证空间数学建模跨学科应用
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01-06 00:00
一项研究分析了16个人口大国过去50年的城市化数据，发现城市化进程呈现四种普遍模式：持续加速、持续减速、先加速后减速、先减速后加速。为解释这些多样性，研究者构建了一个简化的粗粒度模型，将国家划分为城乡两个区域。模型包含四个动态变量，考虑了人口自然增长和由城乡人均GDP差异驱动的迁移。研究表明，仅通过少量人口与经济参数，该模型就能复现所有四种观测到的城市化轨迹。以美国数据为例，模型成功拟合了其城市化路径，揭示了简单的人口-经济相互作用如何产生丰富的动态。
城市化模型经济不平等人口迁移粗粒度建模社会物理学
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01-06 00:00
本研究通过模拟框架，结合图论指标与流量加权中心性度量，评估了美国铁路与水路联运网络的鲁棒性。研究发现，与基于加权介数中心性的节点完全失效或随机失效相比，按加权度中心性排序的高流量枢纽节点功能渐进退化至60%时，在影响约45个节点内会导致归一化网络效率更急剧的下降。这突显了高吨位枢纽的部分功能退化可能引发不成比例的巨大功能损失，强调了韧性策略需超越网络拓扑结构，纳入货运流动态。
网络韧性多式联运中心性度量流量加权模拟分析供应链
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01-06 00:00
本研究通过建立原创生物力学模型，分析了柔道中舍身技（Sutemi）、卷込技（Makikomi）和体当（Tai Atari）的技术原理。模型揭示了技术有效性取决于运动员（Tori）身体质量的正确运用。研究发现，下落角速度与加速度与重力加速度、身体与垫子夹角成正比，与运动员身高成反比；而停止与滑动阻力则与双方运动员总质量及身体夹角成正比，与身高无关。该理论模型有助于优化训练策略、提升技术效率并降低受伤风险。
运动生物力学柔道技术力学建模运动损伤预防角速度分析
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01-06 00:00
本研究提出了一种名为广义偏振共路干涉法（GPCPI）的宽带AI增强干涉技术。该方法通过放宽传统共路干涉的偏振限制，结合深度神经自动编码器分析相位剖面的二阶导数映射，实现了振幅与相位的同步高精度测量。相比现有技术，其相位稳定性提升了一个数量级。利用ConvNeXt V2深度学习模型，实现了单次曝光、实时且低噪声的相位变化追踪。实验通过对正常（CCD-32Sk）与癌变（COLO-829）皮肤细胞进行超光谱单细胞色散成像，揭示了其独特的“指纹”特征，实现了稳健的单细胞级分类与疾病诊断。该技术为计量学、分子诊断和药物发现等领域提供了可靠、紧凑且稳定的解决方案。
光学干涉人工智能单细胞成像相位测量癌症诊断超光谱技术
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01-06 00:00
本研究利用蓝宝石衬底上的晶体硅（c-SOS）超表面，将高斯光束转换为复杂的光学势阱阵列，包括可囚禁原子于暗区的光学瓶状光束阵列，以及与亮光镊阵列交错排列的结构。晶体硅的高折射率和间接带隙特性，使其能够设计出高分辨率的近红外（λ>700 nm）超表面，并可通过CMOS兼容工艺大规模制造。与广泛使用的空间光调制器（SLM）等主动元件相比，超表面提供了近乎无限可扩展的像素数，能在极小尺寸内实现大型复杂势阱阵列，并降低动态噪声。为设计能产生三维瓶状光束（作为暗势阱）的超表面，研究团队改进了Gerchberg-Saxton算法，以在超表面焦平面强制执行复振幅分布，并优化阵列中势阱的均匀性。
光学超表面中性原子囚禁光镊阵列cmos兼容制造算法优化
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01-06 00:00
为实现2035年零排放校车目标，本研究系统评估了美国校车电动化进程。目前全美仅1.8%的校车实现电动化，其中加州占比达29%。研究发现，补贴政策是推动增长的关键，但成本、技术和政策障碍仍需通过创新与多方合作解决。运输即服务（TaaS）和车网互动（V2G）等新模式有望加速普及，而程序、承认、分配和补偿四个维度的公平性政策对保障弱势群体权益至关重要。
校车电动化零排放交通政策分析车网互动公平性政策可持续交通
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01-06 00:00
本研究提出了一种利用Cuscore统计量及其特例——中心化Cuscore统计量，来检测和分析实验测量中状态变化的统计方法。该方法通过序贯假设检验，识别探测器响应相对于定义参考状态的偏差。在德国GSI重离子研究中心碎片分离器设施和中国兰州近代物理研究所第二放射性离子束流线上的电荷交换反应实验中，该方法成功实现了对状态变化的量化、变化点的识别以及基于测量状态的数据段分类。为实现长期在线监测，研究采用指数加权移动平均法持续更新计算，从而能够检测连续变化。该方法支持实时和实验后诊断，为核物理及相关领域的数据完整性和实验控制提供了稳健的解决方案。
状态监测序贯检验核物理实验cuscore统计量数据诊断在线分析
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01-06 00:00
本研究通过逻辑回归、随机森林和梯度提升等方法，系统分析了影响国际机场航班离港与到港延误的关键因素。研究发现，航班号与航空公司的历史延误率、天气条件、跑道流量、安检至登机口步行时间以及机场整体拥堵程度是预测准点率的核心变量。模型在分类与回归任务中均表现出较强的推断与预测性能，为机场管理和航空公司运营提供了可操作的优化建议，有助于实施针对性干预措施以提升准点率。
机场延误预测机器学习交通管理运营优化数据分析
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01-06 00:00
传统观点认为静磁场线总是形成闭合回路，但本研究通过建立系统的分类法，证明这并非普遍规律。研究探讨了在何种电流配置下会产生闭合场线，并揭示了其他可能的拓扑结构，如开放或无限延伸的场线。这一发现挑战了基础电磁学教学中的常见简化模型，对理解复杂等离子体、磁约束装置及天体物理中的磁场结构具有重要意义。
静磁场场线拓扑电磁学磁流体力学物理分类
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01-06 00:00
本研究采用高精度的内收缩多参考组态相互作用方法，结合全维势能面构建技术，首次对NH2 + O这一氨和肼燃烧中的关键氧化反应路径进行了全面理论表征。研究精确描绘了通往HNO+H、NH+OH、NO+H2和HON+H等多个产物通道的势能面，并特别关注了体系复杂的多参考特性。基于此精修势能面，计算了宽温区内的热速率系数和分支比，提供了来自第一性原理的精确动力学数据，对完善含氮燃料的燃烧模型至关重要。
燃烧化学势能面反应动力学第一性原理计算含氮燃料多参考方法
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01-06 00:00
本文以《逻辑哲学论》式的纲要形式，提出了一种现代、物理可操作的意识理论框架。它反对将意识视为神秘“额外物质”或仅仅等同于外在行为的两种常见倾向。核心主张是将“呈现给主体的内容”（体验的“给定性”）、“可访问的内容”（能影响报告、控制、记忆或其他记录的部分）以及“描述变换下的不变结构”（组织的恒量）三者区分开。意识片段并非数学瞬间，而是具有短暂持续期，期间众多内部区分被整合为单一视角并保持稳定以指导行动（有时可被报告）。统一性被刻画为一种“整体优于部分”的盈余：系统在选定时间尺度和划分下，比其单独部分拥有更强的整合预测能力，且该盈余必须对访问通道可用。自我则被视为一种动力学角色（自我索引），而非隐藏实体，它通过稳定变化情境下的预测与控制来绑定跨时间的意识片段。理论同时强调一个根本限制：所有关于意识的证据都需要与系统耦合，而耦合会改变观测结果，因此不存在无协议、完全私密的“感受质标识符”。意识是在明确的测量设置、惯例和不确定性界限下我们推断和归因的东西。
意识理论物理操作主义整合信息自我模型认知科学科学哲学
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01-06 00:00
本研究开发了一种基于纳米金刚石氮-空位色心的扭转显微镜技术，首次实现了对细胞施加的纳米尺度扭转力矩的高精度测量。该技术结合微柱阵列，能够解耦并量化细胞诱导的旋转与平移运动，旋转精度达~1.47度，扭矩灵敏度达~3.13×10^{-15} N·m。研究发现扭转力在细胞-基质相互作用中广泛存在，并定义了由不同粘附模式决定的“细胞力学模式”，揭示了扭矩与线性牵引力在传递机械能中的平衡关系。特别是在巨噬细胞等免疫细胞中，扭矩输出远超线性牵引力，为理解特定细胞功能提供了新的力学视角。
生物力学纳米技术细胞力学扭矩测量显微技术免疫细胞
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01-06 00:00
本文提出了一种耦合双温度动力学模型的气体动理学格式（GKS），用于高超声速非平衡流动的精确计算。该模型将温度区分为平动-转动温度和振动温度，相比单温模型更准确地模拟了空气振动能态激发时的真实气体效应，同时比平动、转动、振动温度完全独立的多温模型计算更简便。方法在结构和非结构网格上均实现，并采用间断反馈因子替代传统限制器以增强对强激波和稀疏波的鲁棒性。通过一维激波结构、二维圆柱/楔形高超声速绕流及Edney IV型激波干扰等算例验证，与实验数据、DSMC及NS求解器参考结果对比，证明了该方法在热非平衡激波结构与流场预测上的准确性。
高超声速流动非平衡流气体动理学格式双温度模型计算流体力学激波结构