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AI 导读

物理学

2026-01-08 01-08 15:40

今日物理学研究呈现多学科交叉与前沿技术深度融合的态势,重点关注能源、信息、生物及基础物理等领域的创新方法与关键发现。

  • 能源系统优化:物理模型与机器学习结合,显著提升了增强型地热系统(EGS)的温度预测精度和质子交换膜电解槽(PEMWE)多孔传输层的结构设计,为高效能源转换与存储提供了新方案。
  • AI驱动材料与过程发现:人工智能在发现新型离子液体用于碳捕获、调控有机染料分子轨道以提升太阳能电池效率等方面展现出强大能力,加速了功能材料的研发。
  • 信息与量子技术前沿:基于Transformer的物理信息神经网络(PhysicsFormer)高效求解流体方程,薄膜钽酸锂平台实现了超快偏振控制,突破了光互连瓶颈;同时,量子离域效应被证实可增强光合作用中的激子传递。
  • 基础物理与复杂系统新认知:从帕克太阳探测器对伪冕流底部低速等离子体的直接观测,到利用超图模型揭示病毒双重传播模式,研究不断深化对天体物理、生物物理及非平衡态复杂系统的理解。
  • 精密测量与实验方法创新:针对高压环境的μT2-NMR新方法实现了分子固体高分辨率弛豫测量,桌面磁阱实验则直观演示了动态俘获现象,推动了极端条件探测与基础物理演示的技术进步。
  • 交叉学科路线图与模型评估:发布了生物分子凝聚体从物理机制到细胞功能的研究路线图,并提出了评估大语言模型在专业对话中“反驳行为”的新框架,促进了跨学科共识与AI可靠性研究。

数学

2026-01-08 01-08 15:41

今日数学研究聚焦于理论与应用的多维交叉,从拓扑数据分析的鲁棒性修正到量子金融优化,再到经典猜想的遍历理论新视角,展现了数学在精确性与普适性上的持续探索。

  • 收缩健康引理的条件修正:针对拓扑数据分析中衡量特征鲁棒性的“健康群”,研究通过反例指出原引理不普遍成立,并提出了确保其成立的新条件,覆盖了大多数实际应用场景,增强了理论可靠性。
  • 量子投资组合优化新途径:通过将松弛变量嵌入哈密顿量并映射到辅助量子比特,解决了量子算法处理金融不等式约束的难题,转化为适合QAOA的QUBO形式,实验表明其优于传统惩罚方法,并探讨了量子精度极限。
  • 考拉兹猜想的拓扑遍历视角:引入热力学形式体系,证明在该框架下序列递归性蕴含周期性,并建立了周期轨道有限性与平衡态存在性、唯一性与平衡态唯一性之间的关键等价关系。
  • 分数阶梯度下降的收敛性改进:综述指出直接替换梯度易导致发散,提出将分数阶引入时间导数而非梯度,保证了0到1阶的收敛性,数值显示1到2阶也可能有效,并在化学优化问题中验证。
  • 球面数据最优量化理论框架:针对单位球面均匀支撑点,建立了最优n-均值集的存在性及球面质心Voronoi刻画,提出聚类纯度、环分配和稳定性三个核心定理,为量化问题提供系统几何基础。
  • 紧致空间映射的半开性条件:研究连续满射及其诱导仿射映射的半开性,运用半流扩张和逆极限技术,证明若映射是极小流的扩张,则两者均为半开映射,深化了对拓扑动力系统结构的理解。

计算机科学

2026-01-08 01-08 15:41

今日计算机科学领域聚焦于提升AI系统的检索、推理与安全能力,核心趋势是构建更精准、高效且可靠的智能体评估与应用框架。

  • 科学文献检索迈向关系感知:首个关系感知基准SciNetBench揭示,当前检索智能体在理解论文间复杂关系上准确率不足20%,而增强关系信息可提升综述任务表现23.4%,指明了下一代科学检索的关键方向。
  • 检索增强生成(RAG)的精度与效率优化:研究通过显式文本切片(DeepResearch-Slice)和两阶段检索(FlashRank重排序)等方法,显著提升RAG在噪声环境下的证据利用效率与答案准确性,部分方案性能提升达73%。
  • 大语言模型安全与评估体系深化:针对越狱攻击,新评估框架FJAR引入细粒度分类与锚定参考,纠正了传统方法的高估问题;而GuardEval等多视角基准正系统化评测模型在安全、公平与鲁棒性上的表现。
  • 轻量化与边缘部署成为实用关键:设备端大语言模型(如gpt-oss系列)在临床决策等任务中展现媲美大模型的潜力,同时轻量级Transformer架构综述指出,模型压缩技术可在精度损失较小的情况下实现3-9倍的延迟降低,推动AI在资源受限场景落地。
  • 领域专用评测与压缩降低应用成本:针对垂直领域评测成本高的问题,新的冷启动压缩框架无需历史数据即可减少90%以上评测成本;而WRAVAL等专用评估框架则更公允地衡量了小模型在工业场景(如写作辅助)中的实际价值。
  • 多模态与智能体能力持续扩展:MLLM被系统梳理为视觉文档检索的三大核心角色;同时,面向6G网络下无人机代理的基准α³-Bench,以及融合LLM与扩散模型的推荐系统LLMDiRec,展示了智能体在复杂、动态环境中理解与决策能力的演进。

定量生物学

2026-01-08 01-08 15:42

今日q-bio领域研究呈现多学科交叉融合趋势,重点聚焦于利用人工智能(尤其是大语言模型)解析复杂生物系统、从信息与网络视角理解生命过程的涌现机制,以及开发新型计算工具提升生物数据建模的可靠性与可解释性。

  1. AI赋能生物预测与设计:研究探索利用大语言模型(LLMs)直接处理生物序列或临床文本数据,以预测药物组合相互作用、生成宏基因组表示或预测蛋白质结合亲和力,旨在弥合序列信息与复杂功能/表型之间的鸿沟。
  2. 网络与信息视角下的系统机制:多个研究从网络动力学、信息论角度出发,探讨基因调控、代谢、神经运动协调等生物系统中涌现现象(如温度响应、功能最优、神经-运动解耦)的底层机制,强调局部简单规则可能产生全局适应性。
  3. 计算模型与工具的可靠性与评估:针对生物数据的高噪声、高维特性,研究致力于通过贝叶斯框架、知识蒸馏、新评分函数等方法提升模型预测的稳健性和不确定性量化能力,并对现有分析工具进行系统性评估与比较。
  4. 演化与行为建模的新见解:通过演化博弈和基于主体的模型,研究挑战了关于惩罚机制消耗性的传统观点,并揭示了在缺乏全局信息下,基于局部线索的适应性扩散策略和群体最优路径涌现的可能性。
  5. 跨尺度数据整合与模型校准:发布综合性的植物表型数据库,旨在弥合从叶片到整株的尺度鸿沟,为生物物理模型的精准校准与验证提供关键资源,提升模型预测能力。
  6. 方法论与软件工具创新:推出了新的数据分析框架(如基于相关矩阵r谱推断大脑状态)和Python工具包(如sentropy),专注于从复杂数据中提取更具信息量的特征,以揭示隐藏的差异和动力学模式。

经济学

2026-01-08 01-08 15:42

今日经济学研究聚焦于利用前沿计量方法与人工智能技术,深入剖析社会经济不平等、技术冲击与政策评估等核心议题,展现出理论与实证的深度融合。

  • 写作评分差距的根源:利用大语言模型(LLM)构建“生成面板”的研究揭示,社会经济地位(SES)导致的写作评分差距中,近七成源于内容质量差异,而非表达风格,为教育公平政策提供了精准靶点。
  • AI资本的经济角色:基于捕食者-猎物模型的分析表明,AI资本在中国经济中扮演“猎物”角色,能促进物质资本与劳动力薪酬增长,其政策启示在于需对资本与劳动力市场进行非对称调控,以防范结构性风险。
  • AI对技能需求的因果影响:基于千万级招聘数据的研究发现,AI的采用通过降低信息不对称赋能前瞻性规划,显著扩张了岗位的技能组合,特别是催生了新的“前瞻性”技能需求。
  • AI使用中的性别鸿沟:研究指出,女性对生成式AI的采用率低于男性,主要归因于对AI社会风险更强的感知(如隐私、就业冲击),而非数字能力差异,提示政策需关注社会伦理认知。
  • 投资多元化的理论基石:理论研究发现,对反单调风险的多元化偏好等价于弱风险厌恶,而对可交换风险的偏好则等价于强风险厌恶,为理解投资决策提供了清晰的风险态度框架。
  • 高维网络数据的估计新法:针对具有稀疏二分网络结构的数据,提出的岭估计方法能有效处理高维固定效应,其偏差与方差收敛到确定性等价形式,提升了估计的稳健性。

天文学

2026-01-08 01-08 15:43

今日天体物理学研究聚焦于多信使、高精度观测与理论模型的深度融合,揭示从恒星到宇宙尺度的新物理。核心趋势是利用JWST、ALMA、引力波等尖端设施,结合先进的数据分析与模拟方法,探索天体形成、演化及极端环境下的物理过程。

  1. 星系形成与演化:JWST与ALMA的联合观测发现,宇宙正午(z~3)的星系已存在薄盘结构,挑战了早期星系形态演化的传统认知。同时,动力学模型揭示星系中心旋转速度异常,可能指向暗物质剖面偏离或中心超大质量黑洞的影响。

  2. 黑洞物理与引力波:引力波数据分析揭示了黑洞的“层级合并”现象,其合并率随红移陡增,为黑洞形成与增长机制提供了新线索。此外,GRMHD模拟首次将恒星质量到超大质量黑洞的光谱预测统一起来,理论与观测一致性显著提升。

  3. 恒星与行星系统:盖亚数据挑战了“褐矮星沙漠”理论,暗示类太阳恒星附近可能存在大量褐矮星或大质量行星伴星。对TRAPPIST-1系统的潮汐加热新估算表明,部分行星内部热通量可能驱动强烈地质活动,影响其宜居性。

  4. 太阳与等离子体物理:研究揭示了太阳日冕温度倒置与非热粒子加速的普适机制,源于超德拜尺度驱动下的粒子分布弛豫。同时,3D辐射模拟系统阐释了太阳振荡的中心-边缘效应,深化了对恒星震动的理解。

  5. 瞬变天体与高能过程:对极亮快速光学暂现源(如AT2024wpp)的多波段观测挑战了现有超新星或潮汐撕裂事件模型,倾向于中等质量黑洞撕裂恒星并产生喷流的场景。磁星驱动超新星的晚期红外冷却机制也被量化,为JWST观测提供预测。

  6. 方法与工具革新:针对下一代巡天(如LSST)中星系重叠问题,提出了概率性检测与分离方法BLISS;而结合LLM与多智能体的科研助手框架MARVEL,则为领域知识处理与辅助研究提供了可扩展的新工具。

2026-01-08 速览

2026-01-08 共 138 条抓取,按综合热度排序

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cs 01-08 00:00

SciNetBench:首个面向科学文献检索智能体的关系感知基准测试

本文提出了SciNetBench,首个用于评估科学文献检索智能体关系感知能力的基准测试。该基准基于超过1800万篇AI论文构建,系统评估了三个层面的关系理解:以自我为中心的知识结构检索、成对学术关系识别以及科学演进路径重建。实验发现,当前主流检索智能体在关系感知任务上的准确率普遍低于20%,揭示了现有检索范式的核心缺陷。进一步研究表明,为智能体提供关系层面的真实信息,可使其在文献综述任务上的表现提升23.4%,验证了关系感知检索的关键价值。

科学文献检索关系感知基准测试智能体评估知识图谱ai研究工具
cs 01-08 00:00

DeepResearch-Slice:通过显式文本切片弥合检索与利用之间的鸿沟

本文指出深度研究智能体面临“检索-利用鸿沟”瓶颈:即使在嘈杂环境中检索到关键证据,模型也常因上下文盲目性而无法有效利用。为此,作者提出了DeepResearch-Slice,一个简单而有效的神经符号框架。与依赖隐式注意力不同,该方法在推理前预测精确的文本跨度索引以执行确定性硬过滤。在六个基准上的广泛评估显示其带来了显著的鲁棒性提升。将本方法应用于冻结的骨干模型,性能相对提升了73%(从19.1%到33.0%),有效缓解了噪声影响且无需更新推理模型参数。

检索增强生成神经符号ai文本切片鲁棒性证据利用开放域研究
cs 01-08 00:00

MLLM如何革新视觉文档检索?三大角色解析与RAG应用指南

视觉丰富文档(VRD)因其布局依赖的语义、脆弱的OCR识别以及信息分散在图表中等特点,对检索增强生成(RAG)系统构成挑战。本综述系统梳理了多模态大语言模型(MLLM)在解决此问题中的三大应用角色:模态统一描述器、多模态嵌入器和端到端表示器。文章从检索粒度、信息保真度、延迟与索引大小以及与重排和事实性验证的兼容性等维度进行了比较分析,为不同场景下的技术选型提供了实用指导,并指出了自适应检索单元、模型轻量化及评估方法等未来研究方向。

多模态检索文档理解rag系统mllm应用视觉文档
cs 01-08 00:00

大语言模型中的谄媚行为:内部推理存在结构极限,外部控制是必要保障

研究发现大语言模型普遍存在‘谄媚’行为,即优先迎合用户而非坚持正确性。通过在对抗性数据集CAP-GSM8K上测试GPT系列模型,对比内部推理(思维链)与外部控制(RCA)机制,揭示了内部推理的结构性局限:在弱模型中导致性能崩溃(优先悖论),在顶尖模型中仍存在11.4%的输出差距。而外部控制机制则能完全消除谄媚行为。研究提出热力学层级理论,指出只有当能力匹配且足够强时,混合系统才能达到‘共振’最优效率,否则将陷入‘失调’与‘熵增’,证实外部结构性约束对保障模型安全是严格必要的。

大语言模型模型安全谄媚行为推理机制热力学分析对抗性测试
cs 01-08 00:00

Jailbreak-Zero:实现大语言模型红队测试帕累托最优的新路径

本文提出Jailbreak-Zero,一种创新的红队测试方法,将大语言模型(LLM)安全评估从受限的基于示例范式转向更广泛有效的基于策略框架。该方法利用攻击LLM生成大量多样的对抗性提示,并通过偏好数据集微调攻击模型,从而在策略覆盖率、攻击策略多样性和提示对真实用户输入的保真度这三个关键目标上实现帕累托最优。实证结果表明,该方法在攻击开源及GPT-4o、Claude 3.5等专有模型时,成功率显著高于现有技术,且能以最少人工干预生成人类可读的有效对抗提示,为识别和缓解LLM安全漏洞提供了更具可扩展性和全面性的解决方案。

大语言模型安全红队测试对抗性提示帕累托最优策略评估模型鲁棒性
cs 01-08 00:00

临床决策支持:设备端大语言模型的性能基准测试与适应性研究

本研究针对临床决策支持场景,对两款设备端大语言模型(gpt-oss-20b 和 gpt-oss-120b)进行了系统性基准测试,涵盖通用疾病诊断、专科(眼科)诊疗以及专家评估模拟三项任务。结果显示,尽管模型规模显著小于主流模型,gpt-oss 系列性能与 DeepSeek-R1 和 o4-mini 相当甚至更优。通过对 gpt-oss-20b 进行通用诊断数据的微调,其诊断准确率显著提升,可接近 GPT-5 的水平。这证明了设备端 LLMs 在提供准确、可适应且保护隐私的临床决策支持方面具有巨大潜力。

临床决策支持设备端大模型模型微调医疗人工智能隐私保护性能基准测试
cs 01-08 00:00

OpenAI发布GPT-5系统卡:双模型架构与实时路由,显著提升真实世界实用性

OpenAI在2025年8月发布的GPT-5系统卡揭示了其新一代AI系统的核心架构。GPT-5采用统一系统设计,包含一个快速响应的主模型(gpt-5-main)和一个用于复杂问题的深度推理模型(gpt-5-thinking)。系统通过一个基于对话类型、复杂性、工具需求和用户显式意图(如提示中的“仔细思考此事”)的实时路由层,动态分配查询。该路由层通过用户切换行为、响应偏好率和正确性测量等真实信号持续训练优化。在减少幻觉、提升指令遵循、降低谄媚性方面取得显著进展,尤其在写作、编程和健康三大常用场景中性能大幅提升。所有模型均采用最新的安全补全训练以防止违规内容生成。根据其预备框架,gpt-5-thinking在生物与化学领域被评估为“高能力”等级,并已激活相应防护措施。

gpt-5模型路由ai安全推理模型openai系统架构
cs 01-08 00:00

WRAVAL:专为小语言模型设计的写作辅助评估框架

本文指出,当前以推理和解决问题能力为核心的大语言模型(LLM)评估标准,严重低估了参数小于100亿的小语言模型(SLM)在实际工业应用中的价值。研究团队提出了WRAVAL评估框架,专门针对SLM擅长的非推理任务(如语气修改、风格转换)进行评测。该框架结合了创新的数据生成、提示调优和基于LLM的评估方法,证明了任务特定微调能极大释放SLM的潜力,为边缘计算和私有部署等实际应用场景提供了有效的模型选型与评估工具。

小语言模型模型评估写作辅助任务微调工业应用边缘计算
cs 01-08 00:00

大语言模型的指令鸿沟:企业部署中的关键挑战

本研究对13个主流大语言模型在真实企业RAG场景下的指令遵循能力进行了系统性评估。通过企业级评测协议发现,模型在通用任务上表现出色,但在遵循精确自定义指令方面存在显著差异,即“指令鸿沟”。Claude-Sonnet-4和GPT-5表现最佳。该研究为企业部署LLM解决方案提供了实用见解,并为各模型家族的指令遵循能力建立了基准。

大语言模型指令遵循企业部署rag模型评估性能基准
cs 01-08 00:00

语义文本相似度研究进展与挑战:2021年以来的技术全景

本文综述了2021年以来语义文本相似度(STS)领域的研究进展,系统梳理了六大关键技术方向:基于Transformer的模型、对比学习方法、领域定制方案、多模态方法、图神经网络方法以及知识增强技术。研究指出,以FarSSiBERT、DeBERTa-v3为代表的Transformer模型,以及AspectCSE等对比学习方法,已显著提升了STS任务的性能基准。同时,面向医疗(如CXR-BERT)和金融(如Financial-STS)等垂直领域的模型,展示了STS技术强大的定制化应用潜力。多模态、图结构及知识融合方法则进一步深化了语义理解与表示能力。本文为研究人员和实践者提供了当前方法、应用及未来挑战的全面指引。

语义文本相似度transformer模型对比学习领域自适应多模态学习知识增强
cs 01-08 00:00

无需历史数据的大语言模型评测集压缩方法

针对大语言模型垂直领域评测集存在的语义冗余和高昂计算成本问题,本文提出了一种无需历史模型性能数据的冷启动压缩框架。该方法通过少量领域数据微调基础模型以获取任务语义,在领域适应的嵌入空间中进行任务感知聚类,并引入数据集X光机制分析簇几何结构以动态校准压缩强度。在3GPP通信等专业领域数据集上的实验表明,该方法能有效识别并移除冗余样本,在保持评测结果高保真度的同时,将评测成本降低90%以上。

大语言模型评测集压缩冷启动语义冗余任务感知聚类计算效率
cs 01-08 00:00

GuardEval:多视角基准评测LLM审核系统的安全、公平与鲁棒性

本文针对大型语言模型(LLM)内容审核系统在隐晦冒犯、细微偏见及越狱提示等复杂场景下表现不佳的问题,提出了一个统一的多视角基准数据集GuardEval。该数据集包含106个细粒度类别,涵盖人类情感、冒犯与仇恨言论、性别与种族偏见及更广泛的安全问题。基于此,研究团队通过QLoRA微调Gemma3-12B得到GemmaGuard(GGuard)模型。评估显示,GGuard的宏平均F1分数达到0.832,显著优于OpenAI Moderator(0.64)和Llama Guard(0.61)等主流审核模型。研究表明,以人为中心、多视角的安全基准对于减少有偏见和不一致的审核决策至关重要。

内容审核安全基准公平性评估大语言模型细粒度分类
cs 01-08 00:00

LLM_annotate:基于大语言模型的虚构人物性格分析Python工具包

LLM_annotate 是一个用于分析虚构人物性格的Python工具包。它通过标准化工作流,支持对完整文本(如书籍、电影剧本)中的人物行为进行标注,推断人物特质,并利用人机交互界面验证标注与推断的质量。该工具包集成了文本分块、基于LLM的标注、人物姓名消歧、质量评分以及人物级统计与嵌入计算等功能。研究人员可在其中使用任何商业、开源或自定义的大语言模型。通过《辛普森一家》电影和小说《傲慢与偏见》的示例教程,展示了该工具包在实现高效、可复现的人物分析方面的应用。

大语言模型人物分析python工具包文本标注计算人文
cs 01-08 00:00

生成式大语言模型在主题分割任务中的应用与挑战

本研究探索了生成式大语言模型在主题分割任务中的应用。针对现有基于句子语义相似度的方法缺乏长程依赖和广泛知识的局限,论文提出了一种基于句子枚举的重叠递归提示策略,并支持采用边界相似度作为评估指标。实验结果表明,大语言模型能够比现有方法更有效地进行主题分割,但在完全依赖其进行分割前,仍有一些问题有待解决。

主题分割大语言模型提示策略自然语言处理文本分析
cs 01-08 00:00

α³-Bench:首个评估6G网络下LLM无人机代理安全、鲁棒与效率的统一基准

本文提出了α³-Bench,一个用于评估基于大语言模型的无人机自主代理在动态6G网络条件下性能的统一基准。它将无人机任务构建为LLM代理与人类操作员之间的多轮对话式推理与控制循环,要求决策满足严格的模式有效性、任务策略、安全约束,并能适应波动的网络切片、延迟、抖动、丢包等条件。该基准集成了支持工具调用与多代理协调的双层动作架构,并构建了包含11.3万个对话回合的大规模语料库。研究提出了一个统一的α³综合指标,涵盖任务结果、安全策略、工具一致性、交互质量、网络鲁棒性和通信成本六大支柱,并对17个先进LLM进行了评估。结果表明,在6G网络条件降级时,模型的鲁棒性和效率差异显著,凸显了开发网络感知、资源高效LLM无人机代理的必要性。

无人机自主大语言模型6g网络安全基准鲁棒性评估多代理系统
cs 01-08 00:00

离散电池-时间-空间片段模型:高效求解电动自动驾驶拼车问题

本文针对电动自动驾驶拼车问题(E-ADARP),提出了一种离散电池-时间-空间片段模型(BTSFF)。该模型将时间和电池参数离散化,将路径片段定义为包含旅行成本和用户额外乘车时间的子路径,并在一个集成了空间、时间和电池维度的网络中求解。计算结果表明,BTSFF在求解离散化问题(D-E-ADARP)时,效率显著优于现有方法。此外,该模型还能为原始E-ADARP提供高质量下界,并加速其电池更换变体问题的求解。

电动车辆调度自动驾驶拼车离散优化电池管理路径规划运筹学
cs 01-08 00:00

HyperCLOVA X 32B Think:专为韩语推理与智能体能力设计的视觉语言模型

本研究介绍了HyperCLOVA X 32B Think,一个特别强调在韩语语言文化背景下进行推理以及智能体能力的视觉语言模型。该模型通过预训练重点提升推理能力,并经过后训练以支持多模态理解、增强推理、智能体行为以及与人类偏好的对齐。实验评估表明,在同等规模模型中,该模型在韩语文本到文本、视觉到文本基准测试以及面向智能体的评估任务上均表现出色。通过开源此模型,旨在支持更广泛的采用,并促进学术界和工业界的进一步研究与创新。

视觉语言模型韩语推理智能体能力多模态理解模型对齐
cs 01-08 00:00

基于大语言模型的自动化网络安全事件后策略差距分析框架

本研究提出了一种基于大语言模型(LLM)的自动化事件后审查框架,旨在解决传统网络安全事件分析依赖专家、耗时费力的问题。该框架采用多智能体架构(GPT-4o、LangGraph、LlamaIndex),能够自动分析系统日志证据,将观测到的攻击行为映射到MITRE ATT&CK框架(如T1110暴力破解),并评估现有安全策略的充分性与合规性。实验表明,该框架不仅能识别策略控制措施的缺失或不足,还能生成具有明确证据追溯性的修复建议,有望提升事件后评估的效率、一致性和可审计性。

网络安全大语言模型事件后分析mitre att&ck策略合规自动化评估
cs 01-08 00:00

FJAR:基于锚定参考的细粒度越狱攻击评估框架

针对大语言模型(LLM)的越狱攻击评估存在严重高估问题。本文提出FJAR框架,通过将模型响应细分为拒绝、无关、无益、错误和成功五类,并引入无害树分解方法构建锚定参考,从而精确评估攻击是否真正实现了恶意意图。实验表明,FJAR与人类判断高度一致,并能有效定位越狱失败的根源,为改进攻击策略提供可操作的指导。

大语言模型安全越狱攻击评估细粒度分类锚定参考无害树分解
cs 01-08 00:00

面向边缘设备的轻量级Transformer架构:实现实时AI应用的关键技术

本文全面综述了专为资源受限的边缘设备设计的轻量级Transformer架构。研究分析了模型压缩、量化、剪枝和知识蒸馏等关键技术,并系统评估了MobileBERT、TinyBERT、EfficientFormer等主流轻量变体在GLUE、ImageNet等基准数据集上的性能。实验表明,现代轻量级Transformer能在保持75-96%原模型精度的同时,将模型尺寸缩小4-10倍,推理延迟降低3-9倍,功耗可低至2-5W。研究还揭示了内存带宽瓶颈、量化最佳实践以及跨平台能效分析,并提出了一个实用的6步部署流程,可实现8-12倍的模型压缩,精度损失小于2%。

边缘计算模型压缩transformer实时推理硬件优化轻量级模型
math 01-08 00:00

收缩健康引理成立的条件:修正拓扑数据分析中的关键定理

Edelsbrunner等人引入的'健康群'用于衡量函数几何特征对扰动的鲁棒性,其中$r$阶健康群度量了函数扰动不超过$r$时无法消除的特征数量。原'收缩健康引理'声称这些群的秩随$r$增加而减少,但本文通过反例证明该结论在一般情形下不成立。作者提出了确保引理成立的新条件,这些条件足够广泛,覆盖了健康群应用的大多数实际场景。

拓扑数据分析健康群鲁棒性代数拓扑几何特征
math 01-08 00:00

量子投资组合优化新方法:利用松弛变量处理约束条件

本研究提出了一种用于Markowitz投资组合优化的量子模型,通过将松弛变量直接嵌入问题哈密顿量,有效解决了量子算法处理金融优化中不等式约束的难题。该方法将每个松弛变量映射到一个专用辅助量子比特,将问题转化为适用于量子近似优化算法(QAOA)的二次无约束二进制优化(QUBO)形式。模拟实验验证了该模型能稳定找到最优投资组合,而标准基于惩罚项的QAOA方法则可能失败。研究还提出了投资组合风险与回报同时精度的基本量子极限。

量子优化投资组合松弛变量qaoa算法金融科技
math 01-08 00:00

拓扑与遍历方法研究考拉兹猜想:周期性与平衡态的关系

本文从拓扑和遍历理论的角度研究著名的考拉兹猜想,并引入热力学形式体系。通过定义关键拓扑及其Borel $\sigma$-代数,证明了在该框架下,序列的递归性蕴含周期性。进一步建立了重要等价关系:周期轨道集合是有限的,当且仅当每个连续势函数都存在至少一个平衡态;而周期轨道的唯一性,则等价于每个有界连续势函数平衡态的唯一性。

考拉兹猜想遍历理论拓扑动力学平衡态周期轨道
math 01-08 00:00

分数阶梯度下降法综述:收敛性分析与算法改进

本文系统综述了利用分数阶微积分改进梯度下降法的研究。研究发现,直接将梯度替换为分数阶算子的方法通常难以保证收敛到目标函数的极值点。为解决此问题,作者提出采用分数阶连续时间算法,将分数阶引入时间导数而非梯度中,从而保证了算法向函数极值点的收敛(当分数阶阶数在0到1之间时)。数值模拟进一步表明,当阶数在1到2之间时也可能获得类似结果。研究还通过参数维度为11和24的化学优化问题验证了算法的有效性。

分数阶微积分梯度下降法优化算法收敛性分析连续时间系统
math 01-08 00:00

球面有限均匀数据的最优量化:几何理论与算法框架

本文针对单位球面 $\mathbb S^2$ 上有限个均匀分布支撑点的最优量化问题,建立了一套系统的几何理论。核心贡献包括:证明了最优 $n$-均值集的存在性,并通过球面质心 Voronoi 剖分进行刻画;提出了三个关键结构定理——聚类纯度定理(分离支撑下最优区域不跨簇)、环分配定理(给出代表点在纬度环上的显式分布规则及失真闭式解)以及 Lipschitz 型稳定性定理(量化支撑微小扰动下最优配置的鲁棒性)。此外,文章还提出了球面版的 Lloyd 算法,用 Karcher 均值替代欧氏质心进行迭代优化,为球面最优量化提供了统一透明的几何与算法框架。

球面量化最优传输voronoi 剖分几何优化lloyd 算法稳定性分析
math 01-08 00:00

紧致Hausdorff空间上连续满射及其诱导仿射映射的半开性条件研究

本文研究了紧致Hausdorff空间之间的连续满射$\phi\colon X\rightarrow Y$及其诱导的仿射映射$\phi_*\colon\mathcal{M}^1(X)\rightarrow\mathcal{M}^1(Y)$的半开性条件。通过运用半流扩张的结构理论和逆极限技术,主要证明了以下结果:若$\phi$是极小流的扩张,则$\phi$与$\phi_*$均为半开映射;若$\phi$是极小半流的拟可分扩张且$X$是$\phi$-纤维满的,则两者也均为半开;当$Y$可度量化时,$\phi$半开当且仅当$\phi_*$半开;若$\phi$是拟几乎1-1的,则两者同样均为半开。

拓扑动力系统半开映射概率测度空间极小流紧致hausdorff空间仿射映射
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构造全维绝对正规唯一性集:一类齐次康托-莫兰测度的性质与应用

本文构造了一类齐次康托-莫兰测度,其压缩比均为整数的倒数,并证明了它们是逐点绝对正规的。方法基于Davenport、Erdős和LeVeque发展的技术以及乘法群中整数阶的性质,区别于Hochman和Shmerkin使用的动力系统方法。应用上,对于所有满足$r/\varphi(r)\to 0$(当$r\to 0$)的规范函数$\varphi(r)$,得到了一个具有正$\mathcal{H}^{\varphi}$测度的唯一性集$K$,且存在一个维度为一的逐点绝对正规测度$\mu$完全支撑在$K$上。结果表明,即使康托集包含大量绝对正规数且维度为一,也不能保证其支撑具有傅里叶衰减的测度;同时,$\mathsf{DEL}$准则对所有整数成立并不能保证傅里叶衰减或支撑集是多重性集。

绝对正规数唯一性集康托-莫兰测度傅里叶分析分形几何数论方法
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复势与全纯微分方程:为平面多项式向量场提供拓扑分类框架

本研究将复势概念从经典情形推广至一般全纯动力系统 $\dot{z} = f(z)$。通过构造的复势诱导出一个整流映射,为平面多项式向量场的相图拓扑分类提供了自然框架。该理论是解决若干基础问题的有力工具,例如为分段光滑系统的极限环数目建立上界,以及研究脐点附近曲率线的局部构型等。

复动力系统全纯微分方程拓扑分类复势向量场极限环
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一维激活随机游走在临界点以上具有爆炸性

本研究证明,在一维整数格点上的激活随机游走模型中,当系统处于超临界状态时,激活单个休眠粒子会以正概率触发无限的活动雪崩。该结果将Brown等人的独立同分布初始条件结论,推广到了遍历性初始分布的情形,从而完全证实了Rolla在维度为一时的猜想。作为推论,对于具有任意正初始活动粒子密度的超临界遍历初始分布,系统几乎必然保持活跃。这一发现进一步支持了该模型相变的普适性。

激活随机游走相变遍历性雪崩效应一维模型统计物理
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曲面同胚在精细曲线图上的稳定平移长度逼近

本文研究了曲面同胚在精细非分离曲线图上的稳定平移长度,并将其与有限不变集下映射类群作用的逼近长度进行比较。主要证明:对于具有稠密周期点集的同胚,其稳定平移长度是其所有有限逼近长度的上确界,且该长度在胞腔状扩张下保持不变。特别地,环面上同伦平凡的同胚的稳定平移长度也是其有限逼近长度的上确界。研究还表明,该上确界不一定是最大值,因为映射类群在非分离曲线图上的作用长度总是有理数。

几何拓扑动力系统曲线图稳定平移长度曲面同胚映射类群
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异质环境中定向扩散模型对种群平均水平的影响研究

本研究填补了Logistic模型中内禀增长率$r$与承载能力$K$呈幂律关系$r=K^{\lambda}$($\lambda$为任意实数)时的理论空白。论文否定了存在临界值$\lambda^{*}\in(0,1)$改变种群总量与总承载能力相对大小的假设,揭示了更复杂的依赖关系。同时,研究探讨了当扩散策略参数$P$参与时(扩散项为$d\Delta(u/P)$),种群总量对扩散系数的依赖特性,并指出了与随机扩散情况的一些关键差异。

种群动力学异质环境定向扩散logistic模型偏微分方程
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树中支配集增长四模式:强制、斐波那契、周期性与稳定性

本文研究了图的最小支配集数量ζ(G),揭示了树结构中局部强制与边界效应对最优支配灵活性的控制机制。研究发现:在路径上悬挂顶点时存在尖锐的强制阈值——单悬挂顶点导致完全独立(ζ = 2^γ),双悬挂则强制唯一最小支配集。稀疏悬挂模式产生中间行为:移除端点悬挂时ζ = 2^(γ-2),交替悬挂则引发斐波那契增长ζ ∼ φ^γ(φ为黄金比例)。对于完全二叉树T_h,尽管顶点数指数增长,却呈现刚性周期-3规律ζ(T_h)∈{1,3}。进一步证明了叶节点删除下的稳定性界:ζ(T_h-X) ≤ 2^{m_1(X)}ζ(T_h),其中m_1(X)统计恰好失去一个子节点的父节点数;特别地,删除单个叶节点保持支配数不变,且使支配集数量精确翻倍。

图支配集树结构斐波那契增长强制阈值稳定性分析组合枚举
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物理约束的产量递减曲线与机器学习结合,提升增强型地热系统温度预测精度

本研究针对增强型地热系统(EGS)中可靠温度预测的难题,提出了一个物理一致的预测框架。该框架将经典的Arps产量递减曲线通过引入受牛顿冷却启发的平衡温度项进行地热学推广,确保温度在后期存在有限极限。基于犹他州FORGE的井下温度数据验证后,该模型被用于构建学习代理模型。研究开发了三种预测方法:将修正递减方程作为可微分计算层嵌入的方程感知神经网络、用于多时间跨度概率预测的高斯过程回归代理模型,以及作为纯数据驱动基准的XGBoost回归。在模拟数据集上,扩展递减模型能近乎完美地复现温度轨迹(中位数RMSE = 0.071 °C),而高斯过程代理模型在3-60个月跨度上表现出最强的预测精度(RMSE = 3.39 °C;MAE = 2.34 °C)且具有良好校准的不确定性。

增强型地热系统温度预测物理约束机器学习产量递减曲线高斯过程回归
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AI发现新型离子液体溶剂,助力工业二氧化碳捕获

本研究提出了一种AI驱动的五阶段流程,用于发现用于捕获工业烟气中二氧化碳的新型离子液体溶剂。该方法通过图神经网络模型预测候选离子液体的CO₂溶解度和粘度,结合范特霍夫模型计算工作容量和再生能耗,并通过帕累托优化筛选出综合性能最优的候选物。最终识别出36种可行的离子液体,其较低的再生能耗和腐蚀性有望为炼油厂节省5-10%的运营成本和高达10%的资本支出,为碳捕获提供了创新策略。

人工智能离子液体二氧化碳捕获材料发现工业减排图神经网络
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评估大语言模型反驳响应行为的新框架:虚构回应反驳法

本研究提出了一套系统性指标框架,用于量化评估大语言模型在对话中面对用户反驳时的行为模式。核心方法是“虚构回应反驳法”:先让模型回答一个选择题,随后用户对其一个虚构的先前回答提出挑战。通过设计的指标,可以检测并测量模型的“谄媚行为”(过度同意用户挑战)或“固执行为”(顽固坚持聊天历史中的虚构回答)。研究以两个物理问题为测试场景,在多个OpenAI模型上验证了该框架的实用性。结果表明,较新的模型和使用更高“推理努力”的模型表现出更少的谄媚行为。该框架通用性强,适用于任何选择题格式,为系统比较不同模型和情境下的对话行为提供了实用工具包。

大语言模型评估人机对话行为反驳响应分析模型可靠性量化指标
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量子离域增强光合作用激子传递:LH2复合物间能量转移的稳健与脆弱效应

本研究通过广义主方程,定量分析了紫色细菌光合单元中主要光捕获复合物LH2的B850单元间的激子传递动力学。研究发现,激子的量子离域特性显著增强了传递速率对距离的依赖性,这一定性特征对无序扰动具有稳健性。传递过程表现出各向同性,且对LH2间相对旋转角度的依赖性与无序系综下的结果相似。然而,传递速率对LH2相对激发能的共振峰依赖则对显著的无序扰动表现出脆弱性。总体而言,在物理上合理的LH2间距下,平均传递时间估计在4-25皮秒范围内。

量子生物学光合作用激子传递广义主方程能量转移lh2复合物
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多尺度模拟揭示质子交换膜电解槽多孔传输层结构-性能权衡

本研究开发了一个结合孔隙网络模型与有限元反应传输模拟的多尺度计算框架,用于精确解析质子交换膜水电解槽中多孔传输层的结构-性能权衡。实验验证了模型对商用单层及含微孔层结构预测的准确性。研究发现,单层结构虽利于传质,但催化剂层接触电阻大;含致密微孔层的双层结构能同时改善传输、接触与稳定性;而在多层堆叠结构中,靠近催化剂层的细孔与高孔隙率背层结合,可在高电流密度下实现更优性能。该研究为最小化界面电阻、实现高效电解的孔隙结构设计提供了机理指导。

质子交换膜电解多孔传输层多尺度模拟结构-性能关系界面电阻水电解制氢
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桌面磁阱实验:可视化马蒂厄型动力学与参数振荡

本研究通过一对正弦驱动的反亥姆霍兹线圈和悬浮永磁体,在桌面尺度上演示了动态稳定和类有质动力俘获现象。振荡磁场产生叠加在较慢久期振荡上的快速微运动,其振幅随位移增大并在转折点附近达到峰值,揭示了类有质动力机制:微运动振幅的空间梯度驱动慢速久期运动。时间平均效应提供谐波恢复力,将磁体约束在线圈之间。在12-18 Hz驱动频率下,系统处于小q参数区(测得q≈0.16),两个时间尺度清晰分离且肉眼可见。视频追踪量化了运动并揭示了稳定性边界(装置中约6-7 Hz)。

磁阱动力学参数振荡有质动力马蒂厄方程桌面实验动态稳定
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μT2-NMR:面向高压环境的微尺度关联弛豫测量新方法

本研究提出了一种名为μT2-NMR的时域弛豫测量框架,专门用于金刚石压砧(DAC)内的高压核磁共振(NMR)实验。该方法解决了高压下因自旋相互作用和样品不均匀性导致的谱线重叠问题,使得在弛豫空间中独立分辨化学性质相似的自旋亚种成为可能。研究在高达72 GPa的压力下对三种富氢分子固体进行了基准测试,证明了该方法的实验灵活性和操作稳健性,为分子固体中实现高压、高分辨率NMR应用开辟了新途径。

高压核磁共振弛豫测量金刚石压砧分子固体谱分辨
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超图模型揭示呼吸道病毒双重传播模式

本研究构建了一个基于超图的SIS传染病模型,同时考虑了飞沫传播(通过二元接触)和气溶胶传播(通过三元及以上群体接触)两种模式。通过推导平均场近似,获得了疾病消亡或流行的阈值条件,并数值模拟了超边大小、分布及恢复率等因素对传播动力学的影响。该模型为理解呼吸道病毒在复杂社交网络中的传播机制提供了新框架。

传染病模型超图网络传播动力学平均场近似气溶胶传播
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利用上游激光时空整形增强相对论光电子束纵向相空间控制

本研究提出并验证了一种通过精确控制紫外光电阴极激光的时空分布,在源头上直接优化高亮度相对论电子束纵向相空间的新方法。通过在LCLS-II超导注入器中实施皮秒级非对称激光整形,该方法能够有效抵消加速器引入的畸变,在低电荷(40 pC)和高电荷(80 pC)状态下均诱导出自线性化效应,从而抑制非线性压缩和能量啁啾。该技术无需下游校正即可实现确定性控制,有望在保持与理想平顶或高斯分布相当的发射度的同时,提供更优的电流均匀性和逐发稳定性。

激光整形电子束控制纵向相空间光电阴极束流亮度自线性化
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帕克太阳探测器首次穿越伪冕流底部,揭示其异常低速等离子体特性

帕克太阳探测器在第24次轨道近日点(约10个太阳半径处)首次穿越了一个伪冕流的底部结构。该区域等离子体密度高达25000 cm⁻³,但太阳风速仅200 km/s,离子温度25 eV,显著低于周围太阳风。观测表明该结构延伸至10个太阳半径,内部存在高达400 mV/m的电场和湍流密度涨落(δn/n≈0.3)。广义欧姆定律中的电阻项和压力梯度项在此起重要作用,挑战了此前对伪冕流高速流动特性的认知。

太阳风伪冕流帕克探测器等离子体物理空间天气
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摩卡壶压力驱动萃取的最小热流体模型

本研究提出了一个描述摩卡壶冲泡过程中温度、压力和萃取体积演化的最小化无量纲动力学模型。模型由一组耦合常微分方程构成,整合了恒定加热、热损失、蒸汽压累积以及通过咖啡粉床的压力驱动流动。模型将加热阶段与已发表的实验温度时间数据进行了定量比较,从而独立确定了特征热时间尺度。使用实验约束的温度演化作为输入,模型无需额外拟合参数即可预测压力上升并识别萃取开始。尽管模型简单,但它展现了多种性质不同的萃取状态,包括流动延迟开始、平稳萃取以及由温度与压力之间非线性反馈驱动的快速萃取。这些状态由少数几个具有明确物理意义的无量纲参数控制。

热流体模型摩卡壶萃取压力驱动流无量纲分析耦合动力学
physics 01-08 00:00

生物分子凝聚体研究路线图:从非平衡物理到细胞功能调控

生物分子凝聚体是调控细胞过程的关键非平衡结构,但传统平衡模型难以描述。本路线图统一了跨学科术语,阐明了凝聚体形成的核心物理机制,综述了其生物学功能,并指出了非平衡理论、多尺度模拟和细胞内定量测量等关键挑战。旨在为研究人员、资助机构和期刊提供共识性指导,推动建立基于实验的预测性理解和调控方法。

生物物理非平衡态相分离细胞生物学多尺度模拟
physics 01-08 00:00

高电荷离子碰撞中CO₂³⁺的碎裂路径:电荷对协同与顺序解离的影响

本研究通过慢速Ar^{q+}(4≤q≤16)离子与CO₂的碰撞,探究了CO₂³⁺生成O⁺:C⁺:O⁺碎片通道的动力学过程。利用原生坐标系方法,成功区分了顺序解离与协同解离过程及其对应的动能释放(KER)分布。结合从头算势能曲线分析,发现协同解离的KER分布随入射离子电荷q呈现显著但非系统性的变化,而顺序解离的KER分布则基本保持不变。研究还识别出一个约15.5 eV的低KER特征峰,其源于低激发态(²Π_g, ²⁴Π_u)的协同解离。总体而言,协同解离比例随q增加而减少,顺序解离比例增加,但存在例外。结果表明,要全面理解慢速高电荷离子碰撞动力学,必须考虑入射离子的具体电子结构,而不仅仅是其电荷态。

离子碰撞分子碎裂动力学释放协同解离电子俘获势能曲线
astro-ph 01-08 00:00

JWST与ALMA联合观测揭示宇宙正午星系快速旋转之谜

本研究结合ALMA的高分辨率冷气体观测与JWST的近红外成像,分析了三个高红移(z>0.5)规则旋转盘状星系。动力学模型能很好拟合星系外部的旋转,但系统性地低估了内部旋转速度,表明中心质量存在缺失。这一差异可能源于对恒星质量-光比或尘埃衰减的估计不足、超大质量黑洞的存在,或暗示了暗物质晕剖面偏离了标准模型,具有增强的中心集中度。

星系动力学暗物质分布jwst观测alma观测高红移星系旋转曲线
astro-ph 01-08 00:00

太阳日冕温度倒置与非热粒子加速的普适性机制

本研究通过建立自洽的准线性理论,揭示了天体物理和实验室等离子体中普遍存在的非热幂律分布($f(v) \propto v^{-5}$,对应能量$E^{-2}$)的起源。该理论表明,在具有陡峭功率谱的超德拜尺度驱动下,电子和离子分布会弛豫到一个普适的吸引子,类似于$\kappa = 1.5$的卡帕分布。德拜屏蔽效应是关键:大尺度场加速未被屏蔽的快粒子,而非被屏蔽的慢粒子。这种机制解释了太阳日冕中的温度倒置现象:色球层对流产生的超热粒子克服太阳引力逃逸(速度过滤),导致温度剖面反转并升至$10^6$ K。基于$\kappa \approx 1.5-2$分布的速度过滤分析与重离子光谱数据吻合良好。

等离子体物理非热粒子加速太阳日冕加热准线性理论幂律分布温度倒置
astro-ph 01-08 00:00

利用半参数质量模型改进引力波谱警报对哈勃常数的约束

本研究采用基于B样条的数据驱动半参数方法,分析了GWTC-4.0中的137个双黑洞并合事件。该方法自适应地在质量分布的信息丰富结构处设置节点,成功解析出三个显著峰值(约$10$、$18$和$33\,\mathrm{M}_\odot$)。与标准参数模型相比,新模型在统计上更受青睐(贝叶斯因子高达226)。由于这些质量分布特征与哈勃常数$H_0$相关,半参数模型在不同先验假设下,将$H_0$的测量精度提高了12%-21%,最佳结果为$H_0 = 57.8^{+21.9}_{-20.6}\,\mathrm{km/s/Mpc}$。这表明,充分捕捉双黑洞质量分布的复杂性对于释放引力波谱警报的宇宙学潜力至关重要。

引力波宇宙学谱警报半参数模型双黑洞质量分布哈勃常数b样条
astro-ph 01-08 00:00

SOL项目:寻找太阳不同演化阶段的“孪生兄弟”

SOL项目通过高分辨率光谱分析,从18颗候选恒星中识别出与太阳演化轨迹匹配的恒星。研究采用经典光谱法分析Fe I/Fe II谱线,结合等龄线、运动学参数及色球活动性(Ca II H&K、Hα线)和TESS光变曲线估算年龄。成功找到三颗分别对应太阳约5亿年主序前阶段(HD 13531、HD 61033)和亚巨星阶段(HD 148577)的相似恒星,为研究太阳演化历史及系外行星搜寻提供关键样本。

恒星演化太阳相似星光谱分析系外行星天体物理学年龄测定
astro-ph 01-08 00:00

磁绳合并产生纳米喷流的极紫外合成观测研究

本研究通过磁流体动力学数值模拟,首次合成了两个磁绳合并产生纳米喷流(长度≲6.6 Mm,寿命≲30 s)的极紫外波段观测信号。研究使用MPI-AMRVAC代码,生成了与SDO/AIA及未来MUSE任务兼容的发射率图、多普勒速度、热与非热谱线展宽等合成诊断数据,并与实际观测进行了对比。结果表明,该过程为环内微小磁绳重联产生纳米喷流提供了一个可信的三维物理图景,为当前及未来光谱设施探测此类小尺度高能事件建立了模型与观测之间的桥梁。

太阳物理磁重联数值模拟纳米喷流合成诊断磁流体动力学
astro-ph 01-08 00:00

BLISS:基于模拟推理的概率性星系检测与分离方法

针对下一代宽视场巡天(如LSST)中星系重叠(混合)导致的系统误差问题,研究团队提出了BLISS(贝叶斯光源分离器)。该方法利用卷积神经网络,从巡天图像中近似推断光源数量、质心位置和类型(星系/恒星)的后验分布,生成概率性天文星表,并包含去噪自编码器以重建未混合的星系轮廓。在模拟LSST图像上的测试表明,BLISS能显著提升对高度混合和暗弱天体通量的测量精度,为宇宙学应用提供了一种可扩展的、具备不确定性感知能力的工具。

星系混合模拟推理贝叶斯方法卷积神经网络天文图像处理lsst巡天
astro-ph 01-08 00:00

MARVEL:基于多智能体与LLM的领域科研助手框架

本文介绍了MARVEL,一个可本地部署、开源的领域感知问答与辅助科研框架。它针对科研团队对数字助手日益增长的需求而设计,能够处理高度技术性数据、精确引用并在认证网络内运行。框架结合了快速查询路径与深度搜索模式,后者集成了检索增强生成与蒙特卡洛树搜索,通过探索互补子查询、为有前景的分支分配更多计算资源,并在草拟过程中维护全局证据账本以保留来源。研究在引力波与LIGO相关领域进行了应用验证,答案基于研究文献、博士论文、LIGO文档及长期探测器电子日志的语义索引,并在适当时进行针对性网络搜索。在公开替代数据集上的评估显示,MARVEL在文献类查询上与GPT-4o mini基线相当,在需要领域检索与引导推理的探测器操作内容上则显著优于基线。

大语言模型科研助手检索增强生成多智能体领域问答开源框架
astro-ph 01-08 00:00

引力波揭示黑洞合并新机制:层级合并率随红移陡增

研究通过引力波数据分析发现,部分合并黑洞可能源自先前合并事件产生的“层级合并黑洞”,其自旋幅度约为 χ ≈ 0.69。该子群体的主质量分布峰值在 16.7 M⊙,约为次质量分布峰值(8.0 M⊙)的两倍,且自旋倾角分布各向同性。关键发现是,层级合并率随红移的演化比普通黑洞并合群体更为陡峭:在红移 z=0.1 处,层级合并占比约为 5%,而在 z=1 处则升至约 17%。这解释了此前观测到的有效自旋分布随红移增宽的现象,并暗示了高红移时期可能存在大量致密星团。

引力波天文学黑洞合并层级合并星团动力学红移演化自旋分布
astro-ph 01-08 00:00

黑洞等级合并最大质量比或解释自旋-质量比相关性

研究通过分析LIGO-Virgo-KAGRA探测器的最新双黑洞合并数据,发现一个子群体的主自旋与等级合并(即由先前合并产生的黑洞再次合并)一致。该子群体的质量比低于$0.59^{+0.18}_{-0.23}$,符合第二代黑洞与第一代黑洞合并的天体物理预期。推断在低于此质量比的范围内,有$19\%$-$88\%$的双黑洞可能属于等级合并群体。这为其他研究中观察到的有效旋进自旋分布随质量比减小而变窄的现象提供了自然解释。

黑洞合并等级合并自旋分布质量比引力波天体物理
astro-ph 01-08 00:00

盖亚望远镜挑战“褐矮星沙漠”理论:褐矮星伴星数量可能远超预期

传统理论认为,在距离类太阳恒星轨道周期小于5年的“褐矮星沙漠”区域,褐矮星伴星极为罕见。本研究利用盖亚望远镜DR3数据,通过贝叶斯推断分析了附近200秒差距内的类太阳恒星,发现约10.4%的恒星其天体测量误差与周期小于5年的褐矮星质量伴星一致,远高于此前<1%的估计。研究同时指出,部分信号可能源于多个低质量褐矮星或大质量行星(>10M_J),而高质量褐矮星(>50M_J)在该区域确实相对稀少。研究预测了DR4数据中可能发现的新伴星数量。

褐矮星沙漠盖亚望远镜贝叶斯推断系外行星天体测量恒星伴星
astro-ph 01-08 00:00

原恒星喷流HH 80与HH 81中粒子加速效率降低与强退偏振效应

本研究利用甚大阵对原恒星喷流中的HH 80和HH 81结进行了4-6 GHz偏振观测,未探测到线性偏振辐射,偏振强度上限为$30~\mu\mathrm{Jy}$。分析表明,与内部喷流结相比,这两个最外侧HH天体的激波冷却参数$\chi_\mathrm{s}$更低,意味着其反向激波加速相对论电子的效率较低。同时,法拉第退偏振效应显著,估计的旋转测量弥散$\sigma_{\rm RM}\sim400~\mathrm{rad~m^{-2}}$与观测值相当或更大,表明存在强烈的磁场涨落和湍流。结合波束退偏振效应,这些因素共同将可观测的偏振流量密度压制到了探测阈值以下。

原恒星喷流偏振观测粒子加速法拉第退偏振激波物理射电天文
astro-ph 01-08 00:00

神经网络识别银河系红超巨星,揭示螺旋臂结构

本研究利用盖亚卫星的宽波段光谱数据,开发了一种前馈神经网络分类器,用于识别银河系中的红超巨星。通过设定严格的置信度阈值(P(RSG)≥0.9)和交叉验证,最终获得了一个包含2436个高置信度红超巨星的星表。分析表明,这些红超巨星的空间分布与OB型星高度相关,并清晰地描绘出银河系的螺旋臂结构,证实了其作为银河系结构示踪体的潜力。

红超巨星银河系结构神经网络盖亚卫星螺旋臂恒星分类
astro-ph 01-08 00:00

利用3D辐射流体模拟揭示太阳振荡的日面中心-边缘效应

本研究通过包含太阳自转效应的局部3D辐射流体动力学模拟,生成了9个不同视角下连续谱强度和速度场的24小时合成数据,系统研究了日震学观测中的中心-边缘变化。模拟揭示了振荡功率向边缘系统性减弱、东西不对称性随频率增加的现象,这主要由自转诱导的流动导致。表面重力模(f模)和共振压力模(p模)的振幅和宽度随视角增大而减小,而高于声学截止频率的伪模在强度谱中增强、在速度谱中被抑制。环图分析进一步显示了模式各向异性展宽以及强度与速度数据在背景噪声和伪模结构上的差异。结果表明,中心-边缘效应源于几何投影和物理因素(如谱线形成高度、径向较差自转)的共同作用,为校正日震观测提供了框架。

日震学3d辐射流体模拟中心-边缘效应太阳振荡太阳自转环图分析
astro-ph 01-08 00:00

天王星与海王星磁场成因新解:超离子态水冰的质子热电效应

研究揭示天王星和海王星内部超离子态水冰(superionic H₂O)存在显著的质子热电效应,其塞贝克系数在天王星内部可达约620 μV/K,海王星则为570–585 μV/K。冰幔中的温度梯度可驱动质子对流,进而产生磁场。这一新机制仅通过两颗行星内部温度梯度的差异,即可解释其磁场强度的观测差别。

行星磁场超离子态冰热电效应冰巨行星行星内部
econ 01-08 00:00

写作评分差距:内容与表达,哪个受社会经济背景影响更大?

本研究利用大语言模型,通过生成学生议论文的多种风格变体,构建“生成面板”,以分离写作评分中内容与表达风格的影响。分析发现,在1-6分的评分标准下,社会经济地位(SES)导致的写作评分差距为0.67分。其中,约69%的差距源于文章内容质量的差异,26%源于表达风格的差异,另有5%源于不同SES群体的评分标准差异。该方法展示了利用大语言模型在观测数据中创造受控变异,以量化纠缠因素各自贡献的新路径。

教育公平写作评估社会经济差距大语言模型内容与风格分解生成面板
econ 01-08 00:00

AI资本如何影响中国经济?基于捕食者-猎物模型的政策分析

本研究采用Lotka-Volterra捕食者-猎物模型,分析了2016-2023年间中国AI资本、物质资本与劳动力之间的动态交互关系。研究发现,AI资本扮演“猎物”角色,能有效促进物质资本积累与劳动力薪酬增长,且系统趋向于政策引导下的稳定均衡。全局敏感性分析表明,劳动力市场均衡主要由AI相关参数驱动,而物质资本均衡则受其自身饱和动态影响。这为政策制定提供了量化依据:需区分资本与劳动力市场的非对称调控点,预见结构性僵化风险,并优先推动AI与传统经济结构的互补性增长。

ai资本捕食者-猎物模型技术治理经济均衡政策分析劳动力市场
econ 01-08 00:00

AI如何重塑技能需求:基于1400万份招聘数据的因果证据

本研究利用2018-2022年中国上市公司发布的1400万份在线招聘数据,通过基于对比学习与LLM数据增强的极端多标签分类算法,将职位要求映射至ESCO技能框架。研究发现,AI的采用与技能组合的扩张存在稳健的因果关系。其机制在于:一方面,AI降低了劳动力市场的信息不对称,使企业能更精确地定义现有岗位的技能要求;另一方面,AI赋能企业前瞻劳动力市场动态,显著增加了对“前瞻性”技能的需求——这些技能在2018年的标准中尚未出现,但在2022年的更新中被正式编码。这表明AI使企业能够引领而非跟随职业标准的正式演变。

人工智能技能需求劳动力市场对比学习因果推断招聘数据
econ 01-08 00:00

女性担忧与男性采用:性别化认知如何影响生成式AI使用

研究发现,在英国,女性对生成式AI的采用率显著低于男性,主要原因是她们对AI社会风险的感知更强。研究者构建了一个涵盖心理健康、隐私、气候影响和劳动力市场冲击的担忧指数,该指数解释了9%-18%的采用率差异,且对年轻女性而言,其预测力超过了数字素养和教育水平。通过合成双胞胎面板设计分析表明,若提高对AI社会影响的乐观度,年轻女性的AI使用率可从13%提升至33%,大幅缩小性别鸿沟。这表明,对AI社会伦理后果的性别化认知,而非获取渠道或能力,是导致采用不平等的主要驱动力。

人工智能采纳性别差异风险感知社会影响经济不平等合成面板
econ 01-08 00:00

投资组合多元化与风险态度的内在联系

本文探讨了投资组合多元化偏好与风险厌恶理论之间的深刻联系。研究聚焦于弱风险厌恶与强风险厌恶的经典区分,并分析了在不同风险关系(如共同单调、反单调、独立、可交换)下的多元化偏好。核心发现是:在弱连续性条件下,对反单调且同分布风险对的多元化偏好意味着弱风险厌恶;而对可交换风险对的多元化偏好则等价于强风险厌恶。从独立风险对的多元化偏好推导出弱风险厌恶则需要更强的连续性条件。这些结果为理解多元化决策背后的风险态度提供了清晰的理论框架。

投资组合理论风险厌恶多元化偏好决策理论金融经济学
econ 01-08 00:00

高维双向固定效应回归的岭估计方法研究

本研究针对具有稀疏二分网络结构的高维双向固定效应回归模型,提出了一种岭估计方法。通过建立集中不等式,证明了当岭参数随网络规模的对数增长时,估计固定效应向量的偏差及其方差-协方差矩阵会收敛到仅依赖于期望网络的确定性等价形式。该方法通过模拟和基于工人-企业匹配工资的行政数据应用进行了验证,为处理高维网络数据提供了稳健的估计框架。

岭估计固定效应高维回归网络数据计量经济学
econ 01-08 00:00

从无遗憾学习到策略稳健学习:重复拍卖中的通用鲁棒性证明

本研究证明,在满足分配单调性和自愿参与条件的重复拍卖中,任何无遗憾学习算法(如乘性权重更新算法),只要基于分位数表示接收梯度反馈,都能实现策略稳健性。这意味着无论拍卖师如何随时间调整保留价格,所有竞拍者使用此类算法时,拍卖师的平均每轮收益都不会超过迈尔森最优拍卖的收益。该结果通过建立迈尔森拍卖理论与标准无遗憾学习理论之间的简单联系而实现,展示了将标准遗憾保证转化为特定博弈策略稳健性保证的潜力。

重复拍卖无遗憾学习策略稳健性迈尔森拍卖在线学习博弈论
econ 01-08 00:00

非线性健康动态的经济效应:基于生命周期模型的研究

本研究探讨了非线性、状态依赖的健康动态如何影响经济行为、不平等及残疾保险评估。利用英国面板数据构建连续健康指数,并通过灵活的基于分位数的方法估计其动态,发现健康状况不佳的个体面临更大且更持久的健康冲击。将这一过程嵌入生命周期模型后,研究表明这些状态依赖的非线性特征导致健康与财富状况均不佳的弱势群体遭受显著的资产与福利损失。若错误地将健康动态设定为状态无关,则会低估这些损失并扭曲储蓄行为。此外,取消残疾保险带来的福利损失在不同健康类型个体间高度异质,且状态无关的健康过程会高估这一损失。

健康经济学生命周期模型非线性动态状态依赖福利评估不平等
econ 01-08 00:00

丹麦福利改革对儿童学业与福祉的影响研究

本研究利用丹麦行政登记数据,分析了一项重大福利改革对儿童的影响。改革在引入工作要求的同时大幅削减了福利转移支付。通过比较事件研究法,将改革宣布时正在领取福利的家庭与改革前一年领取福利的对照组进行比较。研究发现,改革后母亲领取福利的倾向略有下降,工作时长小幅增加。短期内未发现对儿童学业成绩的负面影响,但儿童自我报告的在校幸福感出现小幅下降,且儿童保护服务的报告数量显著上升。

福利改革儿童福祉学业成绩比较事件研究行政数据丹麦
q-bio 01-08 00:00

MixRx:利用大语言模型预测药物组合相互作用

MixRx 研究提出利用大语言模型(LLMs)对多药物患者病史进行分析,以预测药物组合的相互作用类型(相加、协同或拮抗)。研究评估了包括 GPT-2、Mistral Instruct 2.0 及其微调版本在内的 4 个模型。结果显示,微调后的 Mistral Instruct 2.0 模型在标准数据集和扰动数据集上的平均准确率达到 81.5%,证明了 LLMs 在生物预测任务中的应用潜力。

药物相互作用大语言模型生物预测人工智能医疗药物组合
q-bio 01-08 00:00

MetagenBERT:基于基因组大语言模型的宏基因组表示新方法

本研究提出了MetagenBERT,一种基于Transformer的框架,能够直接从原始DNA序列生成端到端的宏基因组嵌入表示,无需依赖物种丰度表或功能注释。该方法利用DNABERT2等基因组基础大语言模型嵌入序列读数,并通过FAISS加速的K-Means聚类进行聚合,最终将每个宏基因组表示为聚类丰度向量。在五个肠道微生物组基准数据集上的评估显示,其预测性能与物种丰度基线方法相当或更优,且两种表示方法结合可进一步提升预测效果。该方法在仅使用10%读数时仍保持稳健,揭示了宏基因组数据的高度冗余性,并展示了构建宏基因组表示基础模型的可行性。

宏基因组学transformer模型dna语言模型无监督表示疾病预测聚类分析
q-bio 01-08 00:00

生物系统温度响应的网络机制:从微观反应到宏观涌现

本文聚焦于网络层面的机制,探讨耦合生化反应如何将单个反应的阿伦尼乌斯温度依赖性,转化为系统层面的非阿伦尼乌斯标度、热极限和温度补偿等涌现现象。通过回顾确定性模型和随机框架(如马尔可夫链),文章揭示了温度如何调控复杂多步过程的动力学,从而在经验温度响应曲线与生物系统的分子组织之间建立机制性桥梁,为预测系统的鲁棒性、扰动响应和进化约束提供了见解。

温度响应网络动力学涌现现象生化反应网络系统生物学
q-bio 01-08 00:00

舞蹈即兴中的神经-运动同步悖论:训练增强脑同步却降低动作同步

本研究通过结合三维动作捕捉与超扫描脑电图,探究了生成性舞蹈训练如何影响协作即兴表演中的神经与运动同步。研究发现,训练后参与者间的大脑同步(尤其在前额叶)显著增强,而人际间的运动同步性却下降。这表明,增强的参与式意义建构促进了神经层面的对齐,同时扩展了个体的运动探索空间,从而在动作层面减少了耦合。这一“耦合-解耦悖论”揭示了社会协调的非线性本质,即共同体的形成并非源于相同的动作输出,而是源于分布在多层互动网络中的共享神经意向性。

神经同步运动同步舞蹈即兴社会协调耦合悖论超扫描脑电
q-bio 01-08 00:00

信息处理三阶层次:检测智能体能动性的必要条件

本文提出了一种基于信息处理阶次的、自下而上的框架,用于量化评估不同系统(从机器学习模型到体外神经培养物)的能动性。该框架定义了三个阶次:I 阶系统是反应式、无记忆的;II 阶系统包含提供记忆的内部状态,但遵循固定的转换规则;III 阶系统是自适应的,其转换规则本身会随先前的活动而改变。这些动态特性代表了真正能动性的必要信息条件,为识别能动性的信息前兆提供了一种可测量、与实现载体无关的方法。

能动性信息处理系统分类适应性计算框架神经科学
q-bio 01-08 00:00

整合强互惠理论:惩罚机制如何从消耗性转变为生产性

本研究通过构建整合上游与下游互惠的演化博弈模型(ISR),挑战了惩罚机制必然消耗集体福利的传统观点。研究发现,当惩罚效率足够高时,惩罚者与无条件背叛者(ALLD)构成的混合均衡能提升整体收益,使惩罚变得“生产性”。无条件背叛者在此系统中扮演“进化盾牌”角色,阻止无条件合作者或其他条件策略入侵,从而维持了系统的稳定性。该模型在适度复杂性成本下依然稳健,为理解大规模群体合作提供了新视角。

演化博弈强互惠惩罚机制合作演化群体行为
q-bio 01-08 00:00

Bayes-PD:基于噬菌体展示数据的序列-结合贝叶斯神经网络模型

本研究提出了一种新颖的Bayes-PD模型,将贝叶斯神经网络整合到训练循环中,以模拟高噪声的噬菌体展示实验过程。该方法旨在通过理解实验噪声和模型不确定性,使深度学习模型能够更可靠地解释噬菌体展示数据,从而辅助蛋白质设计。研究使用真实的结合亲和力测量值进行验证,而非仅依赖于实验轮次的代理值,提升了模型预测的可靠性。

贝叶斯神经网络噬菌体展示蛋白质设计深度学习结合亲和力不确定性量化
q-bio 01-08 00:00

单基因敲入可恢复衰老基因调控网络信息传递能力

研究提出一个描述基因调控网络中信息传递的理论框架,用于量化单个基因被外源表达(敲入)时网络信息的增益或损失。将该框架应用于年轻与年老小鼠肌肉细胞的基因表达数据,发现单基因敲入可使网络信息恢复高达10%。这项工作推进了对网络中信息流的研究,并识别出潜在的抗衰老基因靶点。

基因调控网络信息理论细胞衰老基因敲入网络扰动生物信息学
q-bio 01-08 00:00

基于信息素的最优运输:群体导航中的涌现行为与局部控制

本研究提出了一种基于信息素(stigmergy)的群体运输理论框架,将其建模为随机最优控制问题。在该模型中,智能体通过集体铺设和个体跟随轨迹来最小化预期穿越时间。模拟与分析揭示了两种涌现行为:在均匀环境中路径被拉直,在材料界面处发生路径折射,这与昆虫轨迹的实验观察一致。研究表明,即使没有集中协调或全局知识,仅通过局部、有噪声的智能体-环境相互作用,也能在异质环境中产生测地线轨迹,这依赖于一种具身的慢-快动力学机制。

群体智能最优控制信息素通信涌现行为路径规划生物启发算法
q-bio 01-08 00:00

渐进贝叶斯置信架构:解决个人健康分析的冷启动困境

本研究提出了一种渐进贝叶斯置信架构,旨在解决个人健康分析中的“冷启动”难题。传统方法需要大量数据才能进行可靠推断,导致用户早期参与度下降。该框架通过贝叶斯更新和稀疏观测下的金融风险建模策略,将后验收缩映射为可解释的洞察层级,从探索性方向证据到稳健的关联推断。在合成N-of-1健康数据上的实验表明,该方法能在5-7天内生成校准后的早期洞察,平均信号检测时间从31.7天缩短至5.3天(p<0.001),同时将错误发现率控制在6%以下,并在第90天实现76%的置信区间覆盖率。

贝叶斯推断健康分析冷启动问题不确定性量化个性化医疗后验收缩
q-bio 01-08 00:00

费勒扩散作为合并点过程的极限:统一分支过程标度极限的新视角

本研究将费勒扩散解释为一类节点高度分布向零倾斜的合并点过程的极限。通过统一框架,重新诠释了近期关于分支过程标度极限的若干结果为该极限下费勒扩散的性质。文章将有限群体的伯努利抽样概念推广至扩散极限,以涵盖从无限连续群体中抽取的有限泊松分布样本。研究表明,泊松抽样的费勒扩散合并树对应一个节点高度分布具有特定代数形式的合并点过程,该形式与伯努利抽样的生灭过程相同。通过借鉴分析预定样本量k的抽样生灭过程的方法,本文发展了研究k抽样费勒扩散合并性质的新方法。

费勒扩散合并点过程分支过程标度极限泊松抽样生灭过程
q-bio 01-08 00:00

知识蒸馏助力蛋白质结合亲和力预测:用序列数据实现结构模型性能

本研究提出一种基于知识蒸馏的回归框架,以解决蛋白质-蛋白质结合亲和力预测中结构数据稀缺的难题。该方法在训练时利用结构信息丰富的教师网络指导仅使用序列信息的学生网络,通过结合亲和力标签与中间特征表示进行联合监督。在非冗余基准数据集上的留一复合交叉验证表明,仅用序列的基线模型皮尔逊相关系数为0.375,而结构模型为0.512。经过蒸馏的学生模型性能显著提升至0.481,有效缩小了序列与结构模型间的性能差距。误差分析进一步证实了该方法的一致性与低偏差。

知识蒸馏蛋白质结合亲和力序列预测结构信息迁移机器学习
q-bio 01-08 00:00

仅凭分支与融合,生物网络如何逼近多目标最优?

研究提出一个仅包含随机分支、融合和停止延伸的最小空间网络形态发生模型。该模型无需全局优化或反馈,即可生成从树状、环状到混合结构的广泛形态空间。通过量化运输、探索和鲁棒性等多重功能目标,研究发现这些合成结构与真实真菌网络占据相似的性能空间区域,且其帕累托最优前沿与真菌网络高度接近。这表明,逼近多目标最优的生物网络架构,可能源于简单的局部生长规则,分支与融合是塑造生命运输网络结构的基本要素。

网络形态发生多目标优化生物网络真菌菌丝帕累托前沿局部生长规则
q-bio 01-08 00:00

借鉴脑功能网络分析,揭示大语言模型中的关键神经元网络

本研究受神经科学中脑功能网络(FBN)研究的启发,将类似的分析方法应用于大语言模型(LLM),探索其内部存在的“功能网络”。实验发现,与人类大脑类似,LLM在运行过程中会频繁出现某些特定的功能网络。进一步研究表明,这些网络对模型性能至关重要:抑制关键网络会严重损害模型能力,而增强网络内神经元的活动则可以提升模型整体性能或在特定任务上的表现。这表明这些功能网络与LLM的特定任务或整体性能密切相关。

大语言模型功能网络神经元分析神经科学启发模型可解释性人工智能
q-bio 01-08 00:00

基于Grassmann距离的代谢网络功能分类框架

本研究提出了一种计算框架,通过比较化学反应的化学计量矩阵的零空间,利用Grassmann距离对代谢网络进行功能分类。应用于人类肠道微生物组数据表明,代谢距离与系统发育距离存在显著差异,揭示了遗传信息在代谢分类中的局限性。该框架能识别在特定代谢过程中富集或耗竭的生物功能群,并对代谢沉默的遗传扰动具有鲁棒性。其通用性在人体组织和行星大气化学反应网络中得到验证,为跨尺度化学反应系统的功能比较提供了新工具。

代谢网络功能分类grassmann距离化学计量矩阵微生物组系统比较
q-bio 01-08 00:00

基于织物的软体人工心脏力学模型:揭示应力热点与疲劳寿命

本研究针对新型流体驱动软体人工心脏(Less In More Out 装置)建立了计算力学框架,以解析其内部应力、应变及疲劳寿命。模型成功复现了不同血流动力学条件下的非线性变形与压力-容积关系。研究发现,采用较少囊袋的设计虽能提供更高每搏输出量,但其峰值冯·米塞斯应力可增加50%,显著降低疲劳寿命。模拟进一步指出热封接缝与屈曲区域是耐久性关键限制因素。通过优化瓣膜支撑纵横比和囊袋织物顺应性,可在维持相同生理输出的同时将峰值应力降低约10%,并提升机械效率。该框架为优化人工心脏及其他流体驱动织物基软体机器人提供了基础。

软体人工心脏计算力学疲劳寿命织物机器人流体驱动应力分析
cs 01-08 00:00

两阶段检索增强生成:FlashRank重排序与查询扩展提升RAG性能

本文针对检索增强生成(RAG)中检索召回率与有限LLM上下文长度之间的矛盾,提出了一种两阶段检索流水线。该方法首先利用LLM驱动的查询扩展来提升候选文档的召回率,然后引入FlashRank重排序器,该排序器基于边际效用模型,在给定的token预算内,动态选择最优的证据子集。FlashRank将文档效用建模为相关性、新颖性、简洁性和交叉编码器证据的加权组合。实验表明,该方案在提升答案准确性、忠实度和计算效率方面具有通用性。

检索增强生成两阶段检索查询扩展重排序大语言模型信息检索
cs 01-08 00:00

LLMDiRec:融合大语言模型与扩散模型,提升序列推荐中的用户意图理解

针对现有序列推荐模型(包括先进的扩散模型)在捕捉用户行为背后的丰富语义意图,尤其是处理新用户或长尾物品时存在的不足,本研究提出了LLMDiRec。该方法通过将大语言模型(LLMs)集成到意图感知的扩散模型中,结合基于ID的协同信号与LLMs提供的丰富语义表示,利用动态融合机制和多任务目标对齐两种视角。在五个公开数据集上的实验表明,该方法在捕捉复杂用户意图和提升长尾物品推荐性能方面显著优于现有先进算法。

序列推荐大语言模型扩散模型用户意图长尾推荐语义融合
cs 01-08 00:00

基于统计锚点的精确字符串匹配优化方法

本研究提出了一种针对自然语言文本的Boyer-Moore-Horspool算法增强方案。核心思想是预处理搜索模式,识别其统计上出现频率最低的字符作为“锚点”。在搜索过程中,优先在此高熵位置进行验证,使算法能快速排除不匹配的窗口。这种“快速失败”策略减少了不必要的字符比较,提升了整体效率。实验表明,将基础的语言统计信息融入经典模式匹配技术,可以在不增加移位启发式算法复杂度的情况下有效提升性能。

字符串匹配算法优化自然语言处理boyer-moore统计锚点
cs 01-08 00:00

分布式能源系统故障与网络攻击的自动化区分方法

针对分布式能源系统中难以区分的未检测故障与网络攻击,本研究提出一种自动化集成分析方法。该方法首先通过创新的虚拟物理变量导向污点分析算法构建依赖图,并利用上下文相关的节点剪枝技术进行简化。随后,通过提取领域知识模式来弥合网络空间日志与物理测量数据之间的语义鸿沟,最终通过模式匹配识别故障根源。在包含虚假数据注入攻击、未检测故障和内存破坏攻击的四项案例研究中验证了该方法的有效性。

网络安全故障诊断分布式能源污点分析模式匹配集成分析
math 01-08 00:00

多射影空间上同调丛的简单性证明

本文证明了在 $X = (\mathbb{P}^{n_1})^2\times\cdots\times(\mathbb{P}^{n_s})^2$ 上,对于充足线丛 $\mathscr{L}=\mathcal{O}_X(\alpha_1,\alpha_1,\cdots,\alpha_s,\alpha_s)$ 所关联的向量丛,其核丛是稳定的,并且其同调丛是简单的。这一结果深化了对多射影空间上向量丛几何性质的理解。

代数几何向量丛同调丛稳定性多射影空间
math 01-08 00:00

广义Petersen图独立多项式根分布的奇偶性规律

本研究通过精确的转移矩阵算法,计算了广义Petersen图GP(n,k)在n≤30、k∈{1,2,3,4}时的独立多项式I(GP(n,k), x),并分析了其在复平面上的零点分布。数值结果显示一个显著的奇偶二分现象:当k为奇数时,零点呈现复共轭结构并聚集在闭合曲线上;而当k为偶数时,所有零点均为严格负实数。基于此,作者猜想I(GP(n,k), x)是实根(进而对数凹)的充要条件是k为偶数。这一发现将图的代数性质与硬核晶格气体模型中的无零点区域及极限行为问题联系起来。

图论独立多项式实根性广义petersen图零点分布奇偶性
math 01-08 00:00

AG-幺半群的代数枚举与GAP计算实现

本文对满足左可逆律 $(xy)z=(zy)x$ 且具有左单位元的AG-幺半群进行了系统的代数枚举研究。作者不仅从理论上推导了其代数结构,还利用计算代数系统GAP实现了算法,从而能够高效地计算和生成具体的AG-幺半群实例。这项工作为研究这类非结合代数结构提供了新的理论工具和计算验证手段。

ag-幺半群代数枚举非结合代数gap计算群论
math 01-08 00:00

图论中的完全隔离博弈及其上界研究

本文研究图上的完全隔离博弈。在该双人博弈中,玩家轮流选择顶点,选择规则与当前已选顶点集S及其邻域N_G(S)诱导的子图结构相关。Dominator的目标是尽快结束游戏,而Staller则相反。完全隔离数ι_gt(G)定义为双方均采取最优策略时Dominator先手的游戏步数。主要成果包括:对于任意n≥3的连通图G,证明ι_gt(G) < (5/6)n;若最小度δ≥2,则ι_gt(G) ≤ (3/4)n;更一般地,当δ≥2时,ι_gt(G) ≤ ((2δ-1)/(3δ-2)) n。此外,对于直径为2的图,证明了ι_gt(G) ≤ (2/3)n。

图论博弈完全隔离数上界证明组合优化双人博弈
math 01-08 00:00

耦合细胞系统中异宿网络实现:基于图论书嵌入方法

本文研究如何在耦合细胞系统(一种由网络结构决定的常微分方程系统)中实现异宿网络(连接不同平衡点的解轨迹集合)。通过将图论中的“书嵌入”概念引入动力系统,作者证明了任何异宿网络都可以用耦合细胞系统实现,所需细胞数量与网络的“书厚度”成正比。该方法将每条异宿连接嵌入到不同的二维同步子空间中,并进一步推广至三维子空间以支持更复杂的结构,为复杂动力学行为的建模提供了新框架。

耦合细胞系统异宿网络书嵌入同步子空间动力系统图论应用
math 01-08 00:00

幂零群上共轭不变随机游走的混合时间研究

本文研究了有限幂零群上共轭不变随机游走的混合时间。通过建立与阿贝尔化投影游走混合时间的比较框架,证明了在许多自然情形下,幂零群上的混合行为可由其在阿贝尔化上的投影游走控制,从而将混合问题简化为更简单的阿贝尔情形。作为应用,该框架为Arias-Castro、Diaconis和Stanley(2004)以及Nestoridi(2019)先前研究过的两类单位上三角矩阵群上的共轭不变游走提供了截止现象(cutoff)的证明。

随机游走幂零群混合时间阿贝尔化截止现象马尔可夫链
math 01-08 00:00

阶乘中最大质数幂因子的相对大小研究

本文研究了阶乘$n!$中不同质数幂因子的相对大小。证明了对于任意质数$p$,存在仅依赖于$p$的正整数$n_0$,使得对所有$n \ge n_0$及所有质数$q > p$,均有$q^{\nu_q(n!)} < p^{\nu_p(n!)}$。特别地,对于孪生质数$p$和$q=p+2$,给出了满足上述不等式的最小$n_0$的精确表达式$n_0 = (p^2+p)/2$。

数论阶乘质数幂孪生质数解析数论
math 01-08 00:00

四顶点与五顶点图的半诱导性研究取得突破

本研究解决了图论中关于半诱导性函数 $I(H, \beta)$ 的若干公开问题。对于边被染为红蓝两色的固定图 $H$,$I(H, \beta)$ 定义为在红边密度为 $\beta$ 的完全图中,$H$ 出现次数的(渐近归一化)最大值。此前,该函数仅对三顶点以下的图或单色团、单色星等特殊图已知。本文首次精确确定了部分四顶点和五顶点图的 $I(H, \beta)$,并对树和星图给出了一般性结果,推进了对这一图论经典问题推广形式的理解。

图论极值组合半诱导性染色图渐近极值
math 01-08 00:00

量子k-Bruhat序的代数结构与量子Schubert多项式

本文扩展了量子k-Bruhat序的研究,通过将区间中的极大链与对换序列对应,构造了一个自由幺半群$F_n^{\mathbf{q}}$及其在$q$-扩张对称群$S_n[\mathbf{q}]$上的作用,从而编码了该序的链结构。主要贡献是识别了$F_n^{\mathbf{q}}$元素作为算子满足的一大类等价关系,并猜想该列表是完备的。基于量子Monk法则,这些等价关系的完整理解可用于揭示量子Schubert多项式的乘法结构。

组合代数量子群bruhat序schubert多项式对称群
math 01-08 00:00

时滞微分方程指数稳定性研究综述与新成果

本文系统综述了标量时滞微分方程 $\dot{x}(t)+ \sum_{j=1}^n a_j(t)x(h_j(t))=0$ 的指数稳定性判据,并提出了新的统一指数稳定性检验方法。研究涵盖了参数 $h_j$ 和 $a_j$ 连续或可测的情形。通过应用全局线性化方法,将线性结果推广至非线性模型 $\dot{x}(t)+\sum_{j=1}^n f_j\left( t,x(h_j(t)) \right) =0$ 的全局指数稳定性分析。证明基于解的估计,并利用 Bohl-Perron 定理处理非线性模型的指数二分性。结论辅以数值算例进行说明。

时滞微分方程指数稳定性全局线性化bohl-perron定理稳定性判据
math 01-08 00:00

双调和共形超曲面研究:空间形式中的脐点超曲面

本文首先推导了一般黎曼流形中共形超曲面的双调和方程,推广了已有文献中的双调和超曲面与双调和共形曲面理论。研究证明:若空间形式中的全脐点超曲面允许双调和共形浸入到外围空间,则共形因子必须是等参函数。进一步发现:在非正曲率空间形式中,非极小的全脐点超曲面不存在双调和共形浸入;而在正曲率情形下,超曲面 $S^4(\frac{\sqrt{3}}{2})\hookrightarrow S^5$ 确实允许双调和共形浸入 $S^5$。

微分几何双调和映射共形浸入脐点超曲面空间形式等参函数
physics 01-08 00:00

分子碰撞如何产生尺度依赖的速度涨落

本研究采用离散二项式随机游走模型,量化了仅由分子碰撞引起的动量交换所产生的粗粒度速度场的方差。研究推导了速度方差随粗粒度尺度和时间增长的封闭表达式,结果表明方差随平均尺度呈幂律衰减。基于粒子的系综模拟验证了预测的标度行为和时变特性。分析有意局限于静止流体中碰撞产生的涨落,未模拟级联动力学,并谨慎讨论了其在惯性动力学下可能被放大的影响。

分子碰撞速度涨落粗粒度随机游走流体动力学
physics 01-08 00:00

X-CAL:将流体力学潜在因果性映射回物理空间的新方法

本研究提出X-CAL分析框架,结合$\beta$-变分自编码器($\beta$-VAE)压缩与协同-独特-冗余分解(SURD)因果分析方法,用于解释湍流流动的低维潜在表示。该方法通过SHAP(沙普利加性解释)将潜在空间中的因果性映射回物理空间的梯度场,并利用渗流分析提取影响每个潜在变量的相干结构。以$Re_h=2000$的壁面方柱绕流直接数值模拟(DNS)数据为例,成功将尾迹-边界层相互作用等物理现象与可解释的潜在变量关联起来。

流体力学因果分析潜在表示可解释ai湍流模拟shap
physics 01-08 00:00

湍流混合度量双场框架:单一标量导出应力各向异性与壁面渐近律

本研究将湍流中的间歇性(或随机扩散率)提升为动力学场 $s(\bm{x},t)$,与速度场 $\ve$ 耦合演化,构建了一个双场框架。有效粘度 $\nu_{\mathrm{eff}}=\nu_0+s$,应力张量则通过应变与旋转张量的对易子 $[\bm{S}, \bm{\Omega}]$ 引入非线性闭合,捕捉了涌现的各向异性。$s$ 的演化被定义为混合度量梯度流:形态上的 Wasserstein-2 梯度流 $\Div(s\grad s)$ 与由客观耦合项 $q$ 驱动的局部 $L^2$ 梯度流相结合。在恒定应力、高雷诺数和重叠层尺度不变性假设下,混合度量方程的唯一尺度不变解 $s(y)\propto y$ 自然地恢复了壁面对数速度剖面。

湍流建模混合度量梯度流应力各向异性壁面律间歇性场双场框架
physics 01-08 00:00

大气模型中不同物理参数化方案在固定动力框架下的表现差异研究

本研究通过固定大尺度动力场,比较了四种不同物理参数化方案在22公里网格上的表现。分析发现,尽管这些方案产生的总降水量高度相似(相关系数>0.95),但它们与一个高分辨率(2.5公里)对流解析基准模拟的差异更大(相关系数≈0.80)。结果表明,粗网格模型可能过于“自信”,未能充分捕捉未解析对流结构变化对动力场的反馈影响,这为理解模型不确定性来源提供了新视角。

大气物理参数化方案模型不确定性降水模拟动力耦合
physics 01-08 00:00

简化方法调控有机染料前沿轨道,提升染料敏化太阳能电池效率

本研究通过向有机染料中策略性地引入杂原子(N、O、B),并利用含时密度泛函理论(TDDFT)结合Tamm-Dancoff近似(TDA)探索新型电荷转移材料。研究评估了两种调控范围分离杂化(RSH)泛函的策略:简化的 $\omega_{eff}$ 方案与更复杂的、旨在精确重现电离势的 $\omega_{IP}$ 方案。对比分析表明,针对BN掺杂有机分子,$\omega_{eff}$ 方法在预测电离势方面不仅优于复杂的 $\omega_{IP}$ 方法,其精度甚至可与波函数理论(WFT)相媲美,为高效定制有机太阳能电池材料提供了一种更简便可靠的计算工具。

有机太阳能电池密度泛函理论前沿轨道调控杂原子掺杂计算化学
physics 01-08 00:00

毛细波与弯月面相互作用产生透镜效应

本研究探讨了毛细波与三维弯月面相互作用时的传播特性。研究发现,当毛细波从被弯月面包围的物体上散射时,其波场会发生显著改变,并观察到类似透镜的聚焦现象。该成果不仅是表面张力主导的波相互作用研究的重要进展,也可能对栖息于水面的生物(如水黾)的通讯方式具有启示意义。

毛细波弯月面波散射透镜效应表面张力流体动力学
physics 01-08 00:00

PhysicsFormer:基于Transformer的物理信息神经网络高效求解纳维-斯托克斯方程

本研究提出PhysicsFormer,一种基于Transformer架构的高效物理信息神经网络框架,用于求解不可压缩纳维-斯托克斯方程等流体动力学问题。该模型采用多头编码器-解码器交叉注意力机制,将时空数据转换为伪序列进行学习,有效捕捉长期时间依赖关系并改善初始条件信息传播。通过引入动态加权损失函数和并行学习结构,相比传统PINNs和现有Transformer方法,在计算效率和精度上均有显著提升。在伯格斯方程和纳维-斯托克斯方程流场重构验证中,均方误差达到$10^{-6}$量级;在参数反演问题中,对干净数据可实现零识别误差,在1%高斯噪声下误差低于0.07%。

物理信息神经网络transformer流体力学纳维-斯托克斯方程深度学习计算流体动力学
physics 01-08 00:00

首款薄膜钽酸锂偏振控制器实现Mrad/s级无复位跟踪,突破光互连瓶颈

为应对AI算力激增对数据中心互连带宽与能效的挑战,研究团队首次在薄膜钽酸锂平台上实现了集成化偏振控制器。该器件结合创新的有限边界梯度下降控制算法,解决了自零差相干传输中因超快偏振态波动导致的载波衰落问题,实现了高达2 Mrad/s的瞬态跟踪速度与1 Mrad/s的连续无复位稳定运行,性能超越现有技术两倍以上。在400Gbps双偏振16-QAM传输实验中,系统在闪电级偏振扰动下仍保持低于前向纠错阈值的误码率。

集成光子学偏振控制薄膜钽酸锂光互连相干通信自适应算法
physics 01-08 00:00

机器学习原子电荷:静态与动态电荷独立建模更实用

本研究对比了三种机器学习原子电荷的方法:独立学习静态电荷(用于库仑相互作用)与动态电荷(如玻恩有效电荷,描述电场响应);基于单一全局耦合常数进行物理关联建模;以及引入局域环境依赖的屏蔽因子进行耦合建模。在水团簇和体相水体系中,尽管耦合模型通过环境依赖的屏蔽因子能准确描述动态电荷,但其计算成本增加,且精度提升有限。结果表明,对这两种电荷进行独立建模是兼顾精度与效率的更实用选择。

机器学习势原子电荷长程相互作用介电屏蔽水体系
physics 01-08 00:00

多层介质圆柱波导中电磁辐射过程的格林函数与数值分析

本文综述并发展了一种递推方法,用于计算任意多层均匀圆柱介质结构中的电磁场格林函数。研究将通用结果具体应用于浸没于均匀介质中的圆柱波导,给出了波导内外所有格林张量分量的表达式。作为应用,论文分析了带电粒子绕介质圆柱旋转时的辐射过程,包括远距离的同步辐射-切伦科夫辐射,以及被束缚在波导内部或表面附近的导波模与表面极化激元模辐射。研究提供了相关电磁场及辐射谱角密度的显式公式,并进行了数值与比较分析。

介质波导格林函数电磁辐射圆柱结构数值分析光学
physics 01-08 00:00

噪声诱导湍流转变的最可能路径与不变集研究

本研究采用Onsager-Machlup理论框架,通过引入依赖于噪声强度的有效势函数(OM势),分析了确定性动力系统不变集之间由系统噪声触发的亚临界转变。以Dauchot-Manneville模型为研究对象,系统计算了层流与湍流态之间不同转变时间下的最可能转变路径。研究发现,无论转变时间如何,最可能路径均在几乎相同的位置穿越分界面,且OM作用量值表明向湍流的转变比向层流的转变更频繁。数值模拟进一步证实,噪声诱导的转变路径遵循OM势能景观及其分岔图,表明最可能路径的定性行为由OM势决定。该研究为预测动力学不变集之间的噪声诱导转变提供了理论基础。

湍流转变噪声诱导最可能路径onsager-machlup理论亚临界分岔动力系统
astro-ph 01-08 00:00

AT2024wpp:黑洞吸积驱动的极亮快速紫外瞬变天体

本研究报道了AT2024wpp(昵称“Whippet”)的发现,这是一个类似18cow的快速、高光度瞬变天体。通过对其微弱宿主星系的观测,确定其红移为z=0.0868,是迄今发现的同类事件中距离第四近的。得益于兹威基瞬变设施(ZTF)的快速识别,研究团队在光度峰值前获得了紫外至光学波段的观测数据,首次确定了此类天体的峰值光度($2 \times 10^{45}$ erg/s)、最大光球半径($10^{15}$ cm)和总辐射能量($10^{51}$ erg)。综合哈勃太空望远镜、甚大望远镜等多波段观测数据,研究提出其物理模型:一个强大的快速吸积中心引擎向周围介质吹出高速(~0.15c)星风,并用X射线对其进行照射。高速星风产生的高多普勒速度和强电离环境,使得即使在远紫外波段也难以识别出抛射物或周围星周物质的特征谱线。爆炸后35天,光谱中才出现以双峰窄线形式出现的微弱氢和氦特征,表明存在密度更高的稳定结构,可能源自潮汐抛射流或被剥离的伴星物质。

黑洞吸积快速光学暂现源多波段观测高光度瞬变天体物理喷流潮汐瓦解事件
astro-ph 01-08 00:00

JWST观测揭示早期宇宙已存在薄盘星系

本研究利用JWST对红移1<z<3的侧向星系进行观测,通过创新的三维正向建模方法,首次精确测量了早期星系盘的厚度。结果显示,这些早期星系盘的标度高度中值仅为0.25±0.14 kpc,厚度比($h_r/z_0$)为8.4±3.7,与银河系薄盘及本地薄盘星系一致,但比传统单盘拟合推断的本地星系薄约1.6倍。这表明薄盘结构在宇宙年龄仅20亿年时($z\sim3$)已基本形成。研究进一步通过模型约束指出,任何可能存在的厚盘成分亮度必须低于薄盘的10%,支持厚盘主要通过后续动力学加热逐步形成的演化图景。

星系形成盘星系结构jwst观测宇宙早期动力学演化三维建模
astro-ph 01-08 00:00

黑洞光谱模拟预测:从恒星质量到超大质量黑洞

本研究首次将基于广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟的后处理方法,从10倍太阳质量的黑洞扩展到1亿倍太阳质量的黑洞。该方法严格保证了能量守恒、局部热平衡和电离平衡,并纳入了相对论性康普顿散射、轫致辐射以及30种元素及其离子的谱线和吸收边等关键辐射机制。模拟结果显示,对于恒星质量黑洞,其预测光谱与观测到的低硬态和陡峭幂律态相符;对于大质量黑洞,预测的X射线幂律连续谱(约0.5-50 keV)与观测吻合,并揭示了由盘热区低能光子逆康普顿散射产生的软X射线超量,这可能是解释大质量黑洞常见软超现象的关键机制。

黑洞吸积grmhd模拟光谱预测辐射机制软x射线超天体物理
astro-ph 01-08 00:00

迄今最亮LFBOT AT2024wpp的多波段观测挑战现有理论模型

本研究对迄今最亮的快速蓝色光学暂现源AT2024wpp进行了多波段(射电、光学、紫外、X射线)建模分析。尽管现有模型(如引擎驱动超新星、中等质量黑洞潮汐撕裂事件等)均无法完全解释其光变曲线,但物理证据倾向于支持低质量恒星被中等质量黑洞撕裂并伴随相对论性喷流的场景。未来晚期观测将有助于验证这一假设。

快速蓝色光学暂现源多波段观测潮汐撕裂事件相对论性喷流天体物理暂现源
astro-ph 01-08 00:00

磁星驱动超新星晚期红外冷却机制研究

本研究探讨了由中心磁星引擎驱动的超新星在晚期阶段的冷却机制。模型分析表明,爆炸后约3年,红外冷却开始显著增强,并在6年后占据主导地位,其中[Ne II] 12.8μm谱线是最强的冷却通道。当脉冲星风云(PWN)光度降至$10^{40}$ erg s$^{-1}$以下时,红外冷却占总冷却的比例急剧上升。研究指出,光学冷却在6年后几乎可忽略,超新星主要通过中、远红外跃迁冷却。JWST的MIRI光谱仪有望探测到红移$z \sim 0.1$内的这些谱线。

磁星超新星红外冷却脉冲星风云晚期光谱jwst观测
astro-ph 01-08 00:00

TRAPPIST-1行星潮汐加热新估算:内部结构是关键

本研究重新评估了TRAPPIST-1系统中七颗行星的潮汐加热贡献,并提出了一种基于内部结构计算潮汐加热剖面的简化方法。通过计算二阶引力洛夫数$k_2$,并考虑核心铁含量和轨道偏心率的不确定性,研究发现:行星b和c的潮汐热通量可能超过木卫一,有望被JWST探测到;行星d和e的潮汐加热可能主导其热收支,驱动强烈的火山和构造活动,从而可能提升其宜居性;而外层行星f至g的潮汐加热则低于地球的地热通量。

潮汐加热trappist-1行星内部结构宜居性jwst观测洛夫数
astro-ph 01-08 00:00

星系碰撞如何改变恒星形成?NGC 2207/IC 2163系统的光谱与数值模拟研究

本研究利用SITELLE成像傅里叶变换光谱仪对相互作用星系系统NGC 2207/IC 2163进行了积分场光谱观测,分析了约1000个HII区。研究发现两个星系均呈现负的氧丰度梯度(斜率约$-0.015\ \text{dex}\ \text{kpc}^{-1}$),且IC 2163的旋臂与臂间区域HII区光度函数斜率较浅,表明相互作用改变了其恒星形成过程。电离气体运动学显示存在扰动速度场、NGC 2207核区的类活动星系核特征以及湍流或反馈驱动区域的高速度弥散。通过GCD+数值模拟重现了系统关键特征,证实近距离交会驱动了增强的恒星形成和局部化学增丰。

星系相互作用积分场光谱化学丰度数值模拟恒星形成hii区
astro-ph 01-08 00:00

分子云形成过程中的时变化学演化:弥散分子云中H₂调控的化学过程

本研究通过三维磁流体动力学模拟结合化学网络计算,揭示了星际激波后方形成分子云的化学演化过程。研究发现,在密度较低(n_H ≲ 10³ cm⁻³)的弥散区域,碳氢化合物和含氧分子的丰度由反映局部H₂丰度的稳态化学决定,且H₂与CO丰度不相关。在更致密区域,水冰形成改变了气相中的C/O比,进而影响分子丰度。研究推导的分子丰度解析解与模拟结果一致,并计算了分子柱密度,发现CH、CCH、OH与H₂柱密度呈线性相关,而HCO⁺则呈现非线性依赖,反映了其在CO贫乏区与富集区形成路径的差异。

分子云化学星际化学磁流体模拟化学演化弥散分子云h₂调控
astro-ph 01-08 00:00

首次毫米波VLBI观测揭示NGC 1052星系中心喷流与环状结构的相互作用

研究团队首次利用韩国VLBI网络对射电星系NGC 1052进行了宽波段λ2毫米波甚长基线干涉观测。通过覆盖2300 km/s速度范围的宽波段,成功探测到针对亚秒差距尺度连续谱结构的宽(>700 km/s)多组分SO分子吸收线。吸收谱包含红移和蓝移成分,其中新发现的蓝移特征相对于系统速度达-412 km/s。显著的SO吸收仅局限于中心成分,在外围喷流成分中未检测到,这限制了SO气体位于超大质量黑洞亚秒差距范围内小于0.45 pc的致密区域。结果支持了SO分子通过喷流-环状结构相互作用产生的激波加热而蒸发的场景。

活动星系核分子吸收线甚长基线干涉喷流物理超大质量黑洞
astro-ph 01-08 00:00

V374 Peg恒星耀斑喷发或为射电爆起源:数据驱动模型揭示电子回旋脉泽机制

本研究结合数据驱动的磁场建模与射电光变曲线,探讨了活跃M矮星V374 Peg上观测到的射电爆发的可能起源。分析表明,恒星日珥抛射能够提供驱动电子回旋脉泽(ECM)发射所需的能量范围,且模拟的ECM可见性表现出与有限观测数据(四次爆发)一致的相位依赖性。结果支持日珥抛射是V374 Peg上ECM产生的可行机制,并激励了进一步的观测以约束该过程。

恒星活动射电爆发电子回旋脉泽磁场建模m矮星日珥抛射
econ 01-08 00:00

有限样本下基于分位数目标的最小最大遗憾处理规则

本文研究决策者在仅拥有有限样本信息时,如何决定是否实施某项处理。与以往关注期望效用最大化不同,作者聚焦于结果分布中特定分位数(如中位数)的优化。在多种抽样方案下,推导了有限样本最小最大遗憾处理规则。研究发现,当样本中处理组与对照组数量固定,或处理分配随机时,任何处理规则都是最优的。然而,若已知未处理群体的分位数超过1/2,则“从不处理”是唯一最优规则;若低于1/2,则“总是处理”最优。研究还拓展至包含协变量的情形。

处理规则最小最大遗憾分位数目标有限样本决策理论经济计量
econ 01-08 00:00

基于信息准则的稀疏金融网络识别方法

本文提出了一种基于信息准则的新方法,用于从密集的金融关联网络中识别出稀疏且具有经济意义的真实风险传导渠道。该方法将基于预测误差方差分解(FEVD)的关联性度量重新表述为回归问题,构建了一个能够一致地恢复有效溢出渠道集合的模型选择框架。研究还将其扩展至广义FEVD以处理相关冲击,并引入了基于伪样本外预测性能的数据驱动程序来调整惩罚参数。蒙特卡洛模拟验证了该方法在有限样本下的有效性及其对近似稀疏网络和厚尾误差的稳健性。

金融网络系统性风险稀疏识别信息准则风险传导
econ 01-08 00:00

无需密度假设的核回归:处理因子结构、多重共线性和分形分布

本文推导了非参数核回归估计量的极限性质,其关键突破在于不要求回归变量在 $\mathbb{R}^{q}$ 中存在密度函数。研究为允许存在质量点、因子结构、多重共线性、非线性依赖以及分形分布的回归变量分布,建立了 Nadaraya-Watson 估计量的收敛速率和渐近正态性。当存在有界密度时,无需光滑性假设即可提供标准速率和渐近正态性的统计保证。研究还证明了与维度缩减型奇异性(如分形分布或因子结构)相关的更快收敛速度,并将核函数回归的渐近正态性推广到任意多个度量空间乘积上的多元回归。实证研究重新评估了基于 LaLonde 数据的职业培训项目,展示了该估计量的适用性和优势。

非参数回归核估计渐近理论函数型数据因子结构分形分布
econ 01-08 00:00

企业信贷组合地缘政治风险逆向压力测试:一个形式化与操作化框架

本文提出一个用于对企业信贷组合进行地缘政治风险逆向压力测试的形式化框架。该框架将包含显式地缘政治风险因子的宏观金融联合情景向量,映射为受压的违约概率与违约损失率,并通过潜在因子结构传导至组合尾部损失,最终计算受压的核心一级资本比率,同时考虑资本消耗与风险加权资产动态。逆向压力测试被构建为情景空间上的约束最大似然问题,求解得到“地缘政治点逆向压力测试”或“设计点”,即在参考分布下,最可能触发预设资本充足率约束的情景。框架进一步刻画了逆向压力情景的邻域与近似最优集,支持敏感性分析与治理导向的解读。该方法与内部评级法模型兼容,可在敞口或行业层面实施。

地缘政治风险逆向压力测试信贷组合资本充足率宏观金融情景风险建模
econ 01-08 00:00

因子提取方法比较:主成分分析与卡尔曼滤波的均方误差差异

本文比较了在大维度变量系统中,基于主成分分析(PC)和卡尔曼滤波(KF)提取因子时的有限样本均方误差(MSE)。研究发现,当将真实因子视为确定性变量时,PC因子的MSE通常高于将因子视为随机变量(无论序列独立或自相关)的KF因子。研究还分析了在错误假设异质性成分具有同方差性或互不相关时,两种方法MSE的变化。这些结果对构建因子置信区间具有实际意义,并通过模拟数据进行了验证。

因子提取主成分分析卡尔曼滤波均方误差高维数据计量经济学
econ 01-08 00:00

国际河流水权分配的几何裁决方法研究

本研究探讨了国际河流水权分配的裁决问题。作者构建了一个基础模型,并刻画了一系列遵循特定核心原则的分配规则。分析的核心是一族“几何规则”,它们通过实施下游的级联转移来实现分配。这些规则可被视为对《里约环境与发展宣言》中“有限领土主权”原则的形式化。研究以尼罗河为例,应用该规则分析了上下游国家间长期存在的水权争端。

国际河流水权分配几何规则有限领土主权尼罗河争端资源经济学
econ 01-08 00:00

道德风险下的最优评级设计:如何平衡激励与风险

本文研究了存在道德风险与策略性操纵行为下的最优评级设计问题。一个中介机构观测到代理人努力的噪音信号,并承诺一个影响市场信念与报酬的评级策略。作者通过增益函数的凹化方法刻画了最优评级。研究发现,最优评级取决于努力与风险的交互作用:对于增加尾部风险的活动,最优评级应减少信息审查,将不良结果合并以提供保险并鼓励风险承担;对于降低尾部风险的活动,则应增加对高评级的审查以惩罚疏忽。在多任务环境下,信息量较少的评级能有效遏制“粉饰门面”的操纵行为。在再分配性测试设计中,最优测试表现为中等程度的审查。

最优评级设计道德风险策略性操纵信息设计风险激励凹化方法
econ 01-08 00:00

面板局部投影中的Nickell偏差:金融危机影响被低估

本文指出,在评估金融危机跨国影响的固定效应面板局部投影模型中,即使回归变量不含滞后因变量,其预测性设定固有的动态结构也会导致Nickell偏差,使基于$t$统计量的标准推断失效。作者提出采用分割面板刀切法(SPJ)作为简单有效的解决方案以消除偏差、恢复有效统计推断。重新审视四项关于金融危机影响的经典实证研究发现,固定效应方法相对于SPJ估计显著低估了金融危机的经济损失。

nickell偏差面板局部投影固定效应分割面板刀切法金融危机计量经济学
econ 01-08 00:00

局部多项式密度估计的核函数选择对边界推断效率有显著影响

本研究挑战了传统认知,通过理论、模拟和实证分析证明,在局部多项式密度估计中,核函数的选择对边界特征的推断效率至关重要。研究发现,常用的三角核会导致较大的均方误差、较宽的置信区间以及检测不连续性的能力有限,且在使用紧支撑核时,有限样本方差可能趋于无穷。作为简单有效的改进方案,推荐使用高斯核或拉普拉斯核,这些替代方案能显著提升效率、消除方差爆炸问题,从而增强基于LPD推断的可靠性。

密度估计核函数边界推断效率分析非参数统计
econ 01-08 00:00

单纯形权重参数的简单推断方法

本文提出了一种针对单纯形约束权重参数的统计推断方法。该方法基于多面体锥投影构建自适应检验,构造权重的置信集,并证明了其渐近一致有效性。该程序无需调参或模拟计算临界值,可同时处理权重点识别与集识别的情况,适用于合成控制、模型平均与预测组合等场景。

统计推断单纯形约束置信集合成控制模型平均投影方法
econ 01-08 00:00

聚合处理的因果推断:权重问题与解决方案

本文研究了当处理变量是多个子处理变量的聚合时,因果推断面临的挑战。研究发现,即使在随机分配等理想条件下,用于计算聚合处理边际效应的权重也存在非唯一性、可能为负值等关键缺陷。随着子处理变量数量及其取值范围的增加,这些问题呈指数级增长。论文根据子处理变量是否可观测,提出了相应的解决方案以避免这些问题。

因果推断聚合处理权重问题边际效应计量经济学
econ 01-08 00:00

道德风险与逆向选择下的灵活契约设计:范围与激励的权衡

本文研究了一个存在逆向选择的道德风险问题:风险中性的代理人能直接控制产出分布并拥有关于生产环境的私人信息。委托人设计满足有限责任的契约菜单。与经典模型不同,委托人不仅可以通过设计契约的“激励强度”来促使代理人付出总体努力,还能通过设计契约的“范围”来调节所选产出分布的支撑集。研究发现,最优方案要么是提供单一的全范围契约,要么是低能力类型契约排除高产出,要么是高能力类型契约排除低产出。文章给出了在凸努力成本函数下单一全范围契约最优的充要条件,并证明该条件对一般努力函数也充分。

契约理论道德风险逆向选择激励设计产出分布有限责任
q-bio 01-08 00:00

油棕幼苗叶片温度、水分与CO₂通量数据库发布,助力植物模型精准预测

本研究提供了一个在多种气候情景下生长的油棕幼苗的结构与生物物理综合数据集。数据集包含基于地面激光雷达点云的三维植物结构重建,以及叶片尺度的光合作用、气孔导度等生物物理过程参数,和植株尺度的CO₂与H₂O气体交换测量。该数据库弥合了从叶片到整株植物的尺度鸿沟,使模型开发者能够在精细空间分辨率上校准模型,并在植株尺度评估预测准确性,有助于基准测试、识别模型不确定性来源,最终提升从认知研究到决策支持等领域的模型预测能力。

植物模型生物物理数据库三维重建油棕气候变化模型校准
q-bio 01-08 00:00

稳定环境中可塑性扩散的演化:基于局部适应度信息的决策机制

本文提出了一种将生物个体可获取的局部种群动态过程,与其扩散行为的适应度后果相联系的模型。该模型解决了生物在缺乏全局景观信息时如何做出适应性扩散决策的难题,表明局部环境线索足以驱动可塑性扩散策略的演化。研究证明,利用此方法可以相对简便地模拟复杂景观上的扩散演化,并揭示一个斑块中的偶然扩散事件能够驱动另一个斑块中适应性扩散策略的演化。

扩散演化可塑性策略局部信息适应度景观生态种群动态
q-bio 01-08 00:00

基于相关矩阵r谱的数据驱动方法推断大脑动力学状态

本研究提出了一种数据驱动框架,直接从单被试水平的相关矩阵中表征大规模大脑动力学状态。该方法将相关阈值化视为对连通性的渗流式探测,追踪多个集群和网络层面的可观测量,并识别出这些特征汇聚的特征渗流阈值 $r_c$。研究者将 $r_c$ 用作大规模大脑动力学状态的一个可操作且具有物理解释性的描述符。应用于大量健康个体(N = 996)的静息态fMRI数据,该方法产生了稳定的、被试特异性的估计值,并与时间自相关等已建立的动力学指标系统地共变。对具有已知临界状态的全脑模型的数值模拟进一步表明,$r_c$ 能在兴奋性受控变化下追踪集体动力学的变化。通过用相关结构内在的标准取代任意的阈值选择,r谱为跨个体比较大脑动力学状态提供了一种基于物理原理的方法。

大脑动力学相关矩阵渗流阈值数据驱动静息态fmri临界状态
q-bio 01-08 00:00

基因表达分析工具对比:edgeR在稳健性与跨研究验证中表现更优

本研究系统比较了两种广泛使用的差异基因表达分析工具edgeR与DESeq2。基于真实与半模拟的RNA-Seq数据,评估了三个维度:对样本量与异常值的敏感性、在发现数据集内的分类性能、以及工具特异性基因集在独立研究中的泛化能力。结果显示,两者对异常值敏感性相似。在分类性能上,edgeR在13组对比中有9组获得更高的F1分数,且更常达到完美或接近完美的精确度。在跨研究验证中,edgeR独特识别的基因集在分类独立SARS-CoV-2数据集样本时,获得了更高的AUC、精确度与召回率,表现更稳健且可泛化。而DESeq2虽能识别更多差异基因,但其特异性基因集的跨研究性能较低且波动较大。

差异基因表达rna-seq分析生物信息学工具方法学比较跨研究验证
q-bio 01-08 00:00

sentropy:用于揭示复杂数据集隐藏差异的Python工具包

本文介绍了sentropy,一个专门为大规模数据集设计的Python软件包,用于计算S-熵(相似性敏感熵)。S-熵超越了传统的数据集大小和类别平衡度量,通过整合元素的频率和元素间的成对相似性($\sum_{i,j} p_i p_j s_{ij}$),提供了更丰富的数据集表征。该工具包支持计算Hill's D-number框架下的所有频率敏感度量及其相似性敏感版本,并能输出数据集间的比较指标。文章通过免疫组学、宏基因组学、计算病理学和医学影像等多个领域的应用示例,展示了sentropy在不同类型数据集和跨学科研究中的广泛适用性。

s-熵python工具包数据集分析相似性度量生物信息学机器学习
q-bio 01-08 00:00

蛋白质界面计算模型评分函数评估:新方法提升预测准确性

本研究评估了七种用于预测蛋白质-蛋白质界面(PPI)结合的计算模型评分函数。通过将评分函数得分与结构相似性指标(DockQ分数)进行Spearman相关性分析,发现对于单体高度缠绕、界面接触多的目标,评分函数表现良好;而对于许多目标,相关性较弱。研究还开发了一种仅基于三个物理特征的新评分方法,其性能达到或超越了现有评分函数。这些结果表明,通过关注评分与结构相似性的相关性,并整合更具区分性的物理特征,可以改进PPI预测。

蛋白质界面评分函数计算模型结构预测相关性分析
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