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02-12 00:00
本研究提出了一种基于牛顿法与切比雪夫谱配置法的数值方法，用于求解描述浮滴平衡态的自由边界问题。该方法适用于二维和三维空间中可由生成曲线描述的问题。通过对九维物理参数空间的探索，研究展示了中心浮滴、壁面束缚浮滴及非对称构型的势能特性，并揭示了相应欧拉-拉格朗日方程解的非唯一性，为能量最小化问题提供了新的证据。
自由边界问题浮滴平衡数值方法谱方法非唯一性势能景观
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02-12 00:00
本研究针对历史城区空间受限、难以大规模改造基础设施的挑战，提出了一个感知主导、类型学驱动的自行车友好度评估框架（URBAN-SPIN）。该框架创新性地结合了第一人称骑行视频数据集（CCEVD）、计算机视觉提取的街景指标、建成环境变量以及主观感知调查数据，构建了一个对街道类型敏感的自行车友好度指数。统计分析表明，骑行体验源于多种特征的累积性、情境化交互。AI辅助的视觉再设计进一步证明，针对特定街道类型的细微、精准改造，无需大规模结构干预即可显著提升感知体验。
自行车友好度历史城区街景感知类型学计算机视觉城市设计
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02-12 00:00
本研究构建了一个连接人口结构、劳动力供给、经济产出与公共财政的系统动力学模型，以探究日本在人口萎缩、老龄化加剧背景下的财政可持续性问题。模型校准显示，提升生产力和控制人均支出能在短期内有效改善财政状况，因为它们能快速影响收支两端。相反，提高生育率在中期内反而会恶化财政，因为新生儿需数十年才能成为劳动力。研究发现，将适度的生产力提升与成本控制相结合，有望在2050年前基本消除财政赤字。这些结果强调了在设计应对老龄化、高债务经济体的财政政策组合时，必须充分考虑政策工具的作用时机。
人口老龄化财政可持续性系统动力学政策模拟日本经济公共财政
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02-12 00:00
本文介绍了TokaMark，一个针对兆安球形托卡马克（MAST）实验数据构建的综合性AI模型基准。该基准旨在解决当前聚变数据分散、格式不一、标注不一致的问题，通过提供统一的多模态数据访问、格式与协议标准化，以及涵盖14个不同物理机制和诊断任务的数据集，为数据驱动的等离子体AI建模建立公平、可复现的评估框架。TokaMark的推出有望加速AI在聚变能源研究中的应用，推动实现稳定可控的核聚变能源。
托卡马克等离子体ai基准聚变能源数据驱动模型
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02-12 00:00
本研究首次在20K低温下，通过光谱-发光方法记录了富勒烯C60与氢、氮分子在高温高压下化学作用后的光致发光现象。在高于吸附交叉温度（H2约525K，N2约695K）下，分子与C60基质发生化学相互作用，分别生成了弱饱和富勒烷C60HX和氮杂富勒烯二聚体(C59N)2等新物质。分析光谱的“蓝移”现象有助于更精确地将产物归属于富勒烷系列的初始段，而氮杂富勒烯二聚体在1.53eV处的特征发光峰主导了合成物复合发射光谱的短波部分。
富勒烯光致发光化学吸附富勒烷氮杂富勒烯低温光谱
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02-12 00:00
本研究通过对80台风机、长达5年的功率数据分析，揭示了风电场功率波动中存在普遍的集体和非线性关联结构。这些结构是导致全场总功率输出呈现超额持续性和间歇性的关键原因。首次交叉相关分析发现了从局部失相干到大尺度湍流驱动标度的动力学标度转变，解释了地理平滑效应。二次双变量分析则揭示了非高斯特征的长程关联，阐明了其在全场总输出中被放大的机制。这些发现为理解风电波动性提供了新视角，对电网管理、储能优化和风电场设计具有指导意义。
风电波动非线性关联标度转变湍流驱动功率相关性电网管理
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02-12 00:00
研究提出一种用于品味领域的集体智能“路由框架”，探讨个体何时应发言、报告何种信息，以及何时保持沉默更优。基于音乐偏好数据集的分析表明，在允许沉默的条件下，通过有原则地选择使用个人评价或群体偏好估计等二阶信号，集体预测的准确性可在广泛参数范围内超越简单平均基线。关键在于，只有当沉默被允许时，这些信号才能有效发挥作用。
集体智能社会信号偏好预测决策框架沉默策略
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02-12 00:00
本研究提出了一种物理增强的Swin Transformer模型（PEST），用于解决三维湍流模拟中计算成本高、长期预测不稳定及小尺度结构模拟不精确的难题。该方法利用基于窗口的自注意力机制高效建模局部偏微分方程相互作用，并引入频域自适应损失函数以显式增强对小尺度结构的捕捉。通过将纳维-斯托克斯方程残差约束和无散度正则化直接融入学习目标，显著提升了模型的物理一致性。在两种典型湍流配置上的实验表明，PEST在自回归长期模拟的准确性、物理一致性和稳定性方面均优于现有数据驱动基线。
湍流模拟swin transformer物理增强学习三维流体力学深度学习纳维-斯托克斯方程
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02-12 00:00
本研究提出NMRTrans模型，首次仅基于大规模实验核磁共振（NMR）谱图进行训练，解决了传统方法依赖计算谱图、在实验数据上性能下降的问题。模型将谱图视为无序峰集，其归纳偏置与NMR物理本质对齐。在实验基准测试中，Top-10准确率达到61.15%，较最强基线提升17.82个百分点，凸显了实验数据和结构感知架构对可靠结构解析的重要性。
核磁共振分子结构解析transformer模型实验谱图人工智能化学
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02-12 00:00
本研究提出了一种名为弹性去趋势互相关比（Elastic DCCR）的新指标，用于量化网络不稳定性。该方法结合了去趋势互相关分析（DCCA）和最小生成树（MST）过滤技术，通过计算平均MST长度对观测尺度的对数敏感性的有限差分来定义。它能捕捉跨不同时间尺度的互相关网络结构如何变形。应用于全球股指网络时，该指标在金融压力时期急剧上升，反映了投资者短期协调性增强和相关距离收缩。该方法不假设协方差平稳性，仅依赖于尺度相关的去趋势相关性，因此可广泛应用于相互作用强度随尺度变化的其他复杂系统。
网络稳定性多尺度分析去趋势互相关最小生成树金融网络复杂系统
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02-12 00:00
本研究使用蒙特卡洛PACE4模拟代码，对108-170 MeV能量的20Ne离子束轰击181Ta靶产生的蒸发余核进行了建模。研究讨论了该相互作用中的反应机制与产生截面，并评估了从中产生具有临床重要性的缺中子放射性同位素的可能性。结果表明，通过此反应途径生产对核医学有用的放射性同位素的前景并不乐观。
核反应模拟放射性同位素蒙特卡洛方法核医学蒸发余核
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02-12 00:00
本研究针对高速公路常见的走走停停拥堵波，提出了一种基于警车变道行为启发的实用化“拥堵吸收驾驶”策略。该方法通过一辆专用车辆在进入拥堵波前执行“慢进快出”的机动动作，有效抑制了孤立拥堵波的传播。论文识别并系统分析了影响策略效果的五个关键参数，并通过SUMO仿真验证了该策略能在不引发二次拥堵波的前提下，成功抑制交通波传播。研究还展示了如何利用两个路边固定检测器在实际中测量这些参数，为将JAD从理论概念推向可行实施方案迈出了关键一步。
交通拥堵控制拥堵吸收驾驶交通波抑制微观交通仿真智能交通系统
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02-12 00:00
本研究结合分子模拟与非平衡态速率理论，探究了在均匀电场驱动下远离平衡态的电解质离子配对动力学。以0.5 M LiPF₆在水和乙腈中的溶液为对象，计算了反应通量、平均首次通过时间等过渡路径理论可观测量。研究发现，一种自由离子浓度的动力学替代指标与电导率的非线性增强高度相关，在乙腈中50 mV/Å的电场下电导率可提升40%，远高于水溶液中的不足10%。动力学分析进一步表明，昂萨格经典理论显著高估了分子电解质中电场诱导的离子对解离增强效应，这种差异源于溶剂介导的动力学路径和电场诱导的介电常数下降抑制了解离过程。研究结果为超越连续介质理论理解非线性电解质输运提供了分子层面的解释，并建立了量化凝聚相系统非平衡反应动力学的通用框架。
电解质动力学离子配对非平衡态分子模拟非线性输运过渡路径理论
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02-12 00:00
为应对质子半径之谜，MUSE实验在PSI的PiM1次级束流线上同时进行电子-质子和μ子-质子散射测量。实验使用大立体角非磁谱仪，但靶室支撑支柱会因束流分布尾部的粒子撞击产生显著触发本底。本文介绍了安装在真空室内的靶室支柱否决探测器的设计与性能，该探测器可在触发级别有效剔除这些本底事件。
粒子物理实验触发系统本底抑制质子半径散射实验探测器设计
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02-12 00:00
本研究提出了一种AI辅助工作流，用于整合海岸火山含水层中稀疏、不平衡的多源数据，构建更可靠的地下水概念模型。工作流首先利用自组织映射（SOM）生成确定性参考模型，再应用生成式算法（如Copula生成对抗网络）产生随机点云集合，形成随机概念模型。该方法在夏威夷Halawa-Moanalua含水层的应用表明，生成的随机特征能准确反映已知地质单元，模拟的电导率、温度等剖面与监测井数据高度相关，揭示了由水力梯度、抽水及海水入侵驱动的淡水-海水交换路径。
地下水建模生成式ai数据不平衡火山含水层海水入侵自组织映射
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02-12 00:00
本研究基于大涡模拟数据，验证了风电场双尺度动量理论中一个关键参数——动量可用性的解析模型。该参数量化了平流、压力梯度、科里奥利力、湍流和非定常性等多种机制向风电场输送的动量。通过应用于六种不同大气边界层高度和风机布局的案例，研究发现完整模型表现良好，但其线性化版本会随边界层高度增加而高估动量可用性。基于此，研究提出了一个与罗斯贝数相关的扩展线性模型，提高了模型在高层大气边界层或强科里奥利力情况下的精度和普适性。
风电场动量理论大涡模拟大气边界层科里奥利力模型验证
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02-12 00:00
本研究基于混合物理论分析了饱和土中不排水剪切滑裂面的倾角。研究从土骨架体积应变等于孔隙水排出流量的性质出发，推导了饱和土的能量守恒方程，并基于非平衡热力学揭示了有效应力原理的力学机制：在等温过程中，饱和土的吉布斯自由能仅为有效应力的函数。因此，饱和土的变形与强度由有效应力唯一决定，而与控制固液两相运动的牛顿平衡方程无直接关系。结合莫尔-库仑强度理论与朗肯被动土压力条件，探讨了渗透系数为零和无穷大两种工况下滑裂面的倾角。结果表明，实际饱和土的渗透性介于两者之间，需根据具体情况进行耦合分析。
饱和土力学混合物理论有效应力原理滑裂面倾角非平衡热力学流固耦合
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02-12 00:00
本研究探讨了模块化多层网络在随机故障下的鲁棒性，揭示了其经历两次临界相变的独特现象。首次相变发生在模块间连接中断时，第二次则对应整个网络（包括模块内部）的崩溃。通过分析模块以随机正则网络或二维方格排列的模型，研究发现相变行为多样，包括连续相变、一级相变，甚至同一系统中可能出现两次一级相变。对于模块化随机正则多层网络，研究进一步通过标度行为刻画了空间相变，揭示了混合阶相变的特征，并解析确定了模块解耦的临界阈值。
网络科学相变模块化网络多层网络鲁棒性临界现象
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02-12 00:00
本研究在约束核电子轨道（cNEO）框架内，从多组分Hylleraas泛函出发，推导并实现了多组分二阶Møller-Plesset微扰理论（MP2）方法。cNEO-MP2方法在计算振动平均分子性质时包含了电子-核与核-核关联，是首个基于波函数的cNEO后Hartree-Fock方法。该方法能在单次计算或几何优化中捕获振动平均、同位素效应和零点能等核量子效应，无需像现有许多方法那样进行昂贵的后续计算来确定高阶力常数。研究通过对双原子和小多原子分子及离子的基准测试，展示了cNEO-MP2方法在计算核间距、键角、势能面和振动频率方面，能正确捕捉核振动运动对分子性质的影响。
核量子效应多组分微扰理论振动平均约束核电子轨道分子性质计算
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02-12 00:00
本研究基于线性3D+1傍轴振幅方程的解析解，分析了超短激光脉冲在空气中传播数个衍射和色散长度时，衍射与色散效应对纵向光学吸引力及其应用势的动态特性影响。该研究为开发中性粒子激光加速器提供了理论指导，在激光驱动核聚变等领域具有潜在应用价值。
光学力激光脉冲衍射色散粒子加速核聚变
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02-12 00:00
本研究分析了2025年10月影响阿拉斯加的北极气旋Ex-Typhoon Halong的演变过程。通过ERA5再分析与WRF模拟发现，北太平洋西部异常暖海温通过增加水汽含量、降低静力稳定度，为气旋增强提供了条件；随后与另一温带气旋相互作用引发的准地转抬升，导致了其快速加深。研究表明，热带气旋可转变为由异常暖海水增强的温带系统，加剧高纬度影响。进一步分析指出，近几十年来源自热带（北纬30°以南）的阿拉斯加气旋比例增加，1980-2025年间8月和9月源自热带的北极气旋频率，较1940-1979年分别增加了4倍和3倍。
北极气旋热带气旋转变海温异常气候演变wrf模拟高纬度灾害
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02-12 00:00
本研究探讨了在浅层流体（如海岸、湖泊）中，自由表面的被动粒子扩散能否可靠代表表层以下深度保持粒子的行为。通过比较表面与次表层水平速度的方向和大小，研究发现其行为取决于无量纲参数 $Re_F\delta^2$（其中 $Re_F$ 为基于强迫的雷诺数，$\delta$ 为流体层深度与水平强迫尺度的纵横比）。在低 $Re_F\delta^2$ 时，深层流动方向与表面一致但大小不同；在高 $Re_F\delta^2$ 时，大小匹配（底边界层外）但方向未必一致。关键发现是：在所有参数下，表面粒子模式与流体层上部四分之一区域内的模式相关，由水平流动汇聚产生的丝状结构在此区域内保持空间对齐；在此区域以下，丝状结构会变得弥散或与表面结构错位。这表明在浅水环境中，表面观测可定量推断流体层上部四分之一区域的次表层输运过程。
流体力学粒子扩散浅层流动表面观测输运过程环境流体
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02-12 00:00
本研究首次将Yakhot强湍流模型向小尺度（耗散区）扩展。基于经验观测到的从惯性区延伸至耗散区的偶阶结构函数关系，并结合Kolmogorov的“五分之四定律”，推导出了二阶和三阶结构函数的模型。该模型能正确描述从耗散区到惯性区标度律的转变，并复现预期的小尺度极限。扩展引入了一个新的长度尺度参数 $l_c$，它标志着惯性区与耗散区的交叉点，并可表示为雷诺数 $Re$ 的函数。结合近期提出的大尺度扩展，最终得到了覆盖从最小耗散尺度到系统尺度的全尺度二阶和三阶结构函数封闭表达式。模型不含自由参数，与实验数据吻合良好。
湍流模型结构函数耗散区惯性区标度律雷诺数
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02-12 00:00
本研究提出了一种名为“二次谐波（SH）稳定”的新技术，用于提升紧凑型体光谐振腔的激光频率稳定性。该技术利用谐振腔中倍频程间隔的谐振模式（1550 nm 与 775 nm），通过探测两个1550 nm激光器之间的微波频率偏移（SH信号，$f_{SH}$），将绝对光频漂移映射为电信号。实验表明，$f_{SH}$能准确反映频率漂移，其灵敏度足以增强激光器相对于谐振腔的长期频率稳定性，为未来高精度、紧凑型频率参考源提供了新方案。
激光稳频二次谐波光谐振腔频率计量光学频率参考