生物磁导航机制:实验室与体内环境的性能对比
本研究对比了鸟类磁导航的两种候选机制——自由基对机制(RPM)和类Ramsey协议(如金刚石NV色心)在不同环境下的性能。结果表明,在实验室可控条件下,类Ramsey模型凭借精确的时间控制和先验磁场方向信息,精度更优。然而,在缺乏这些信息的真实生物体内环境中,自由基对机制展现出更强的实用性,尽管其精度有所降低。这解释了为何RPM可能成为生物进化的选择。
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2025-12-09 共 141 条抓取,按综合热度排序
本研究对比了鸟类磁导航的两种候选机制——自由基对机制(RPM)和类Ramsey协议(如金刚石NV色心)在不同环境下的性能。结果表明,在实验室可控条件下,类Ramsey模型凭借精确的时间控制和先验磁场方向信息,精度更优。然而,在缺乏这些信息的真实生物体内环境中,自由基对机制展现出更强的实用性,尽管其精度有所降低。这解释了为何RPM可能成为生物进化的选择。
研究团队提出了一种物理增强深度代理模型(PEDS),用于高效求解纳米尺度热传输中的声子玻尔兹曼输运方程。该模型将可微分的傅里叶求解器与神经网络生成器相结合,并引入不确定性驱动的主动学习。相比纯数据驱动方法,PEDS将训练数据需求降低了高达70%,仅需300次高保真模拟即可实现约5%的误差,并能高效设计孔隙率跨度大的几何结构,平均设计误差为4%。
本研究提出了一种基于长短期记忆自编码器的算法,用于监测大型强子对撞机ATLAS实验中液氩量能器的数据质量。该模型以能量簇属性的多维统计矩时间序列为输入,在优质数据上训练后,能够有效识别异常数据区间。研究通过已知的噪声爆发问题进行验证,并探讨了该方法在检测瞬态量能器问题方面的更广泛应用潜力。
本研究提出了一种通用的有向树过程图表示法,将非结构化文本、分子结构和数值测量统一为机器可读格式。基于此,开发了具有性质条件注意力机制的多模态图神经网络。模型在来自近9000份不同文档的约70万个过程图上进行预训练,学习到语义丰富的嵌入表示,能够有效泛化至不同领域。在特定领域的紧凑数据集上进行微调后,预训练模型表现出色,证明了大规模学习的通用过程表示能够以最少额外数据有效迁移至专业预测任务。
COSINUS合作组与杜克大学系统测量了不同铊掺杂浓度的NaI(Tl)晶体中钠核反冲的淬灭因子。该因子对暗物质直接探测实验(如DAMA/LIBRA)的能量标定至关重要。研究使用准单能中子束辐照五块超纯晶体,提取了5-26 keV核反冲能区的淬灭因子。结果发现,使用特定校准方案时,淬灭因子显示出对铊浓度的依赖性,但使用另一种低能校准线时未观察到该效应。
研究团队提出FlockVote框架,利用大语言模型构建高保真智能体来模拟选民决策。该框架为每个智能体赋予详细的人口统计特征和动态情境信息,使其能进行生成式推理。在2024年美国总统选举的模拟中,其宏观结果成功复现了现实世界的关键摇摆州选举结果。该研究的主要贡献不仅在于预测,更在于提供了一个可解释的研究工具,允许研究者探究个体层面的决策逻辑,并分析模拟的稳定性与敏感性。
本研究提出并验证了一种基于金刚石氮空位(NV)中心光谱线展宽效应的新方法,用于同时测定微波场的幅度和方向。该方法无需将微波频率精确对准自旋跃迁,因此对磁场和温度的变化及不均匀性具有免疫力,为快速成像应用提供了理想工具。利用该方法,研究人员实现了对微尺度Ω形天线产生的近场微波的宽场成像,分辨率达800纳米,并结合多轴NV中心的矢量探测,完成了微波矢量场的完整重构。该方案在宽泛的微波振幅范围内表现出优异的线性度,理论上其量程超过四个数量级。
最新研究重新审视了基尔霍夫1857年的开创性工作,指出他首次推导出电报方程并引入连续性方程来描述电磁信号在导线中的光速传播,这比麦克斯韦提出位移电流概念早了四年。论文认为,连续性方程是比位移电流更为基础的物理概念,为理解电磁场动力学提供了无需依赖场的物质描述框架。
本研究针对大型语言模型在高等教育中存在的准确性不足与计算成本高等局限,提出采用小型语言模型作为解决方案。研究以“大气物理学”课程为例,通过收集超过55万篇地球与环境科学领域期刊全文,构建了包含超1亿句高质量语料和300万张学术图像的专用数据库,并利用MiniLM技术将其组织为高维向量库,实现了教育内容的精准检索与高效利用。基于此,研究系统性地重构了课程体系、教材形态与教学方法,将传统静态教材转变为动态数字资源库,并设计了基于问题的学习路径,推动了从被动知识传授向主动认知发展的教学范式转变,为“人工智能赋能教育”提供了具体实践路径。
arXiv:2512.06009v1 Announce Type: new Abstract: We investigate the generation of the observed baryon asymmetry of the Universe within the framework of $f(T,T_{G})$ gravity, where $T$ is the torsion scalar and $T_{G}$ denotes its teleparallel Gauss--Bonnet counterpart. Two illustrative models, $f(T,T_{G})=\alpha T+\beta \sqrt{T_{G}}$ and $f(T,T_{G})=-T+\delta\, T_{G}\ln(T_{G})$, are examined in a power-law background $a(t)=a_{0} t^{m}$. For both models, we derive analytic expressions for the baryon-to-entropy ratio $\eta_{B}/s$ using the standard and generalized baryogenesis formalisms, adopting high-energy decoupling conditions with $g_{b}=1$, $g_{s}=106$, $T_{D}=2\times10^{16}\,\mathrm{GeV}$, and $M_{\star}=2\times10^{12}\,\mathrm{GeV}$. Consistency of the cosmological dynamics requires $m>1$, and the observed value $\eta_{B}/s \simeq 9.42\times10^{-11}$ is obtained for constrained intervals of the parameters $\alpha$, $\beta$, $\delta$, and $m$. Numerical results confirm that both models reproduce the measured baryon asymmetry without invoking extra fields or exotic matter sources. These findings indicate that teleparallel gravity with a Gauss--Bonnet torsion term provides a natural and viable mechanism for baryogenesis, offering a compelling alternative to curvature-based descriptions of the early Universe.
本文基于法国科研机构的法规背景,提出了促进工作环境多样性、公平性、包容性与可及性的具体策略。文章总结了INSU-AA关于歧视的前瞻性研究,阐述了从早期教育到退休各职业阶段减少隐性偏见的方法,并介绍了LESIA/LIRA研究单元在内部沟通、展览和可及性教学活动等方面的具体举措。通过设立专门委员会和系统性规划,为科研单元推进DEIA目标提供了可操作的指导。
本研究在SIR/V流行病动力学模型中引入了自适应最优控制函数与非合作博弈机制,以刻画个体疫苗接种行为与群体层面传播的动态交互。研究在资源约束和异质性易感性条件下推导了最优控制轨迹的解析表达式,并利用真实世界参数进行数值模拟验证。结果表明,与静态策略相比,这种依赖于博弈论流行状态的自适应最优策略能大幅降低防控成本,同时有效降低感染峰值并加速疫情消退。演化博弈动力学还识别了驱动策略演变的关键行为阈值,为及时的政策调整提供了依据。
当前大多数综合评估模型(IAMs)仅能生成到2100年的排放情景,限制了长期气候研究。本研究提出一种新框架,通过构建IAMs的模拟器,将排放情景可靠地延伸至2150年。该方法为开发超长期情景(如ScenarioMIP)提供了可行的过渡方案,避免了直接运行模型至2150年的计算挑战,有助于探索超越2100年的气候临界点与长期影响。
基于Geant4工具包开发的Simourg程序,专为具有简单轴对称几何结构的伽马射线能谱核探测器进行蒙特卡洛模拟而设计。该程序旨在快速估算探测器对keV至数MeV能量范围内单能伽马光子的探测效率与响应函数,适用于长寿命核素衰变研究和天然物体放射性测量等典型任务。
本研究提出了MRPARCv2模型,通过嵌入平流-扩散-反应方程的结构并利用多分辨率架构来模拟复杂流动。该模型引入分层离散化和跨分辨率特征通信,在保持参数量减少30%的同时,相比单分辨率基线模型,其滚动预测误差降低了50%,谱误差降低了86%。研究同时发现,网络架构中缺乏对状态方程的物理约束会导致精度下降,这为未来物理信息机器学习模型指明了改进方向。
一项针对政治金融(PoliFi)代币的实证研究发现,由美国前总统特朗普及其夫人发行的TRUMP和MELANIA代币,其市场行为与总统支持率呈正相关,这一“特朗普效应”在其他加密货币或政府中并未出现。研究还量化了其对更广泛的去中心化金融(DeFi)生态系统的影响,发现围绕这些资产的狂热情绪伴随着资本流向Solana等关联平台,并推高了交易量和费用支出。
本文针对离子束成形中的驻留时间计算问题,提出了一种求解特定类型反问题的数学框架。该问题可表述为线性算子方程,核心在于利用关联算子接近有限维的特性,采用伪逆算子求解。研究揭示了感兴趣区域内奇异向量行为接近函数 \(e^{ikx}\),类似于无限深量子阱的本征函数。此外,文章提出了更贴近实际计算的替代方案,利用再生核希尔伯特空间和径向基函数对测量数据进行逐点逼近,进而确定驻留时间。这两种框架可根据具体问题特点单独或组合使用。
本文证明了对于正特征概形之间的态射,若其相对Frobenius态射是局部Noether概形的态射,则形式非分歧性(或形式平展性)等价于其Frobenius态射是闭浸入(或同构)。该结果为代数几何中形式性质的研究提供了基于Frobenius的简洁新判据,并讨论了非Noether情形。
本文为半隐式变分推断(SIVI)建立了一个统一的“近似-优化-统计”理论框架。在近似层面,证明了在紧致L1普适性和温和尾部主导条件下,半隐式族在L1中稠密,可实现任意小的前向KL误差,并识别了导致全局近似失败的两种尖锐障碍及其修正方法。在优化层面,建立了有限样本Oracle不等式,证明了经验目标函数的Γ收敛性,从而保证了经验极大化估计的一致性、有限K替代偏差的定量控制及变分后验的稳定性。结合两者,首次给出了SIVI的端到端统计理论,精确刻画了其恢复目标分布的能力边界及架构与算法选择对渐近行为的影响。
本文通过Kullback-Leibler正则化视角,提出了一个统一框架来理解多种随机最优控制问题。该框架将策略和状态转移的KL惩罚分离并赋予独立权重,从而推广了常用的轨迹级KL正则化。研究表明,该广义公式不仅能生成经典随机最优控制、风险敏感控制及其策略正则化版本,而且这些“软策略”版本是原问题的上界,可通过迭代恢复原解。特别地,当风险寻求的软策略正则化权重一致时,问题具有线性贝尔曼方程、路径积分解和组合性等优良计算特性,将这些优势扩展到了更广泛的控制问题类别。
该论文介绍了RationalFunctionApproximation.jl软件包,它提供了目前已知最快的AAA和贪婪Thiele算法实现,也是唯一支持任意精度的实现。与多项式相比,有理函数能以根指数级收敛逼近具有极点或分支割的函数,且无龙格现象。结合ComplexRegions包,该工具能在复平面上的区间、圆或其他区域上,为多种函数生成紧凑而精确的表示。
本文针对未来使用极大规模天线阵列的高频段无线网络,提出了一种基于速率分割多址(RSMA)的发射方案,以利用并缓解近场球面波前和空间宽带效应。方案采用基于真实时延(TTD)的混合波束聚焦架构来减轻空间宽带效应并降低射频链需求。通过联合优化频率相关模拟波束聚焦、频率无关模拟波束聚焦、数字波束聚焦和公共速率分配,以最大化最小速率。为解决这一复杂非凸问题,研究开发了一种基于惩罚的迭代算法,采用块坐标下降法交替优化变量块。仿真结果表明,该方案能有效补偿空间宽带效应,性能接近全数字波束聚焦但硬件复杂度更低,并显著优于其他基准方案。
本研究探讨了亏格为一的黎曼曲面及其上二阶阿贝尔微分的形变,该形变保持微分关于选定典范同调基的周期不变,称为等周期形变。研究导出了一个具有有理系数的二阶常微分方程,用以刻画微分唯一极点在等周期形变下的位置变化。该方程的解与等周期形变相对应,并将此理论应用于Boussinesq方程的亏格为一解的研究中。
研究表明,以Sora-2为代表的视频生成模型已具备初步推理能力。在象棋、迷宫、数独、心理旋转及瑞文推理测验等任务中,领先模型的成功率可达60%。研究团队建立了以“任务对”为核心的稳健实验范式,并发布了包含39个模型的代码框架VMEvalKit,支持便捷扩展模型与任务。该自动化评估与人类判断高度一致,为未来通过强化学习提升视频模型的推理能力奠定了基础。
本研究提出一种基于支配关系的多目标进化算法混合框架,用于智能制造(文中称为“Gentelligent系统”)中的特征选择与故障检测。该框架能在单次运行中探索帕累托最优解,同步优化特征选择与分类性能,以监控多种制造工序并协同最小化多个冲突目标。通过在两个不同工业领域的真实数据集上进行验证,结果证明了该方法的泛化能力和有效性,有助于制造商提升产品质量、增加良率并降低生产成本。
本研究针对联盟形成过程中寻找各方都能接受的妥协方案这一核心难题,提出了一个包含智能体有限理性和不确定性的综合模型。研究聚焦于协作撰写文本(如共同起草社区章程)这一具体领域,创新性地应用NLP技术和大型语言模型构建文本语义度量空间,并开发算法来生成合适的妥协提案。通过模拟多种联盟形成过程,验证了所提算法的有效性,展示了AI在促进大规模民主文本编辑方面的潜力。
本文提出了一种新颖的自适应数据集量化方法,旨在解决资源受限边缘设备上大规模数据集的存储和通信成本问题。该方法通过减少样本内部的冗余信息来压缩每个图像,而非传统方法关注的样本间冗余。核心是引入自适应量化分配算法,为不同精度需求的样本分配不同的量化比率,在保持总压缩比恒定的同时,有效保留关键特征。在CIFAR-10、CIFAR-100和ImageNet-1K上的实验表明,该方法在显著压缩数据集的同时,能维持模型训练性能,并在相同压缩比下优于传统量化和数据集剪枝基线。
VG3T提出了一种新颖的多视角前馈网络,直接从多视角图像联合预测一组带有语义属性的3D高斯表示,从而构建统一的3D语义占据场。该方法克服了传统逐视角处理导致的碎片化和不一致性问题,并通过引入基于网格的采样和位置细化组件,缓解了像素对齐高斯初始化方法中常见的距离依赖密度偏差。在nuScenes基准测试中,VG3T以比先前最优方法少46%的基元数量,实现了mIoU指标1.7%的显著提升,展现了其卓越的效率和性能。
本研究利用自驱动实验室,结合自动化与机器学习,加速溶液加工电致变色薄膜的优化。系统通过自动数据采集、图像处理、光谱分析和贝叶斯优化,高效探索旋涂工艺参数,不仅提高了研发通量,还能精准搜索最优条件。该方法可推广至多种溶液加工材料,展现了自驱动实验室在材料发现与工艺优化中的巨大潜力。
本文提出“记忆摊销推理”理论框架,利用代数拓扑统一学习与记忆过程。核心是“同调奇偶性原理”:偶数维同调对应稳定的内容结构,奇数维同调对应动态的上下文流。该框架将高复杂度的递归搜索转化为低复杂度的查找,揭示了从慢速推理到快速直觉的涌现机制,并为后图灵计算架构提供了蓝图。
针对现有通用病理基础模型在神经病理领域存在的数据域不匹配问题,本研究开发了首个专门针对脑组织的领域专用基础模型NeuroFM。该模型在包含多种神经退行性病变的脑组织全切片图像上训练,在混合性痴呆分类、海马区分割及小脑性共济失调亚型识别等任务上,性能显著优于通用模型。研究表明,针对特定领域形态学特征定制的基础模型,能更准确地捕捉神经病理特异性模式,为脑疾病诊断与研究提供了更可靠的AI分析工具。
本研究提出FishDetector-R1,一个基于多模态大模型的统一框架,用于解决水下鱼类图像分析中因视觉退化与标注成本高昂带来的难题。该框架在弱监督条件下,实现了鱼类的检测、分割与计数。其核心创新在于引入了确保空间一致性的“检测到计数”提示,以及利用稀疏点标签的可验证奖励强化学习范式。在DeepFish数据集上,该模型在平均精度、平均交并比等关键指标上显著超越基线模型,并展现出良好的跨域鲁棒性。
本研究探索了一种新颖的LLM评估方法,通过构建虚构的预测市场,让LLM使用“LLMCoin”对同行模型的答案正确性进行下注预测。实验发现,相比简单的二元预测,激励条件下的预测准确率略有提升(81.5% vs 79.1%),且模型学习速度显著加快。最关键的是,下注金额大小与预测置信度高度相关:大额下注(>4万币)的准确率高达99%,而小额下注准确率仅为74%。这表明,简单的金融框架能将LLM转化为风险感知的预测器,使其内部信念变得可见可用,为未来元评估系统和LLM间预测市场奠定了基础。
本文提出了一种名为POrTAL的新型轻量级概率规划算法,旨在解决机器人在部分可观测环境中高效规划的问题。该方法融合了FF-Replan和POMCP两种基线算法的优势,通过案例研究表明,POrTAL能以更少的计算步骤快速找到解决方案,并在不同时间约束下保持稳定性能,为资源受限的机器人系统提供了更优的规划选择。
研究提出一种AI智能体框架,用于自动化生物医学影像工具适配的“最后一公里”编码工作。通过系统评估框架对三个生产级影像流程进行测试,发现简单的智能体架构生成的适配代码性能优于人类专家解决方案。分析表明,复杂智能体架构并非普遍有益,为实际应用提供了设计路线图。该方法已部署至生产管道,验证了其现实影响力。
本文提出Vision Action Transformer (VAT),一种从ViT扩展而来的新架构,旨在解决机器人学习中仅使用ViT最后一层特征导致信息丢失的问题。VAT通过在所有Transformer层中处理专门的动作令牌与视觉特征,实现了感知与动作生成的深度渐进式融合。在LIBERO基准测试的四个模拟操作任务中,VAT取得了98.15%的平均成功率,超越了OpenVLA-OFT等先前方法,创造了新的性能记录。这项工作不仅为模仿学习提供了一个强大的模型,更证明了利用视觉模型完整的“表征轨迹”对于推进机器人策略至关重要。
本研究提出了一种无需额外训练的方法,利用前沿的视觉语言模型(VLM)作为“现成”工具,仅凭单张目标图像即可估计机器人手臂的关节角度。通过在合成和真实世界图像数据上进行评估,该研究为当前基础模型在此任务上的性能建立了基准。实证结果表明,单独增加测试规模或模型参数规模并不能有效提升关节角度预测的准确性。该方法有望为机器人应用提供更便捷的姿态验证方案。
本研究将学习分析应用于药学临床培训,通过分析323名学生在AI虚拟病人对话中的5万余条交互数据,结合认知网络分析与序列模式挖掘,揭示了高绩效学生与低绩效学生在问诊模式上的关键差异。高绩效学生能策略性地识别临床相关信息,并整合关系建立与结构化组织,而低绩效学生则易陷入常规的提问-验证循环。研究还发现语言背景、工作经验和机构环境等人口因素显著影响问诊模式,为健康专业教育的评估和自适应AI系统设计提供了方法学依据。
本研究提出PrefGen,一个多模态框架,旨在解决个性化图像生成中难以精确捕捉和编码用户审美偏好的问题。该方法利用多模态大语言模型(MLLM)通过偏好导向的视觉问答任务提取丰富的用户表征,并设计了跨用户与用户内判别任务来分离偏好相关特征。通过引入基于最大平均差异的对齐损失,弥合了MLLM与扩散模型文本编码器之间的模态鸿沟,确保生成的图像既能忠实于文本提示,又能贴合用户偏好。实验表明,该方法在图像质量和偏好对齐方面显著优于现有基线。
本文提出DreamFoley,一种创新的自回归音频生成架构,利用大视觉语言模型联合建模视频、音频和文本模态的序列交互。其核心创新包括:双视觉编码器模块,分别捕获音频对齐和文本对齐的视觉特征;采用延迟模式生成方案的残差向量量化音频分词器,平衡训练效率与音质;将无分类器引导策略引入VLM以提升生成音频质量。研究还建立了高效的数据生产流程以扩展音-视-文三元组数据收集。实验表明,该模型在主流基准测试中取得了优异性能。
本研究展示了在可微分天体物理(磁)流体动力学模拟器中训练机器学习模型的两个应用案例。首先,针对辐射冷却风泡模拟收敛慢的问题,通过学习的冷却函数在低分辨率模拟中恢复了高分辨率动力学特征。其次,训练卷积神经网络修正特定爆炸波问题的二维磁流体动力学模拟。这些案例为在模拟器中系统应用更通用的机器学习模型奠定了基础。
本研究首次通过钱德拉和雨燕卫星探测到尘埃WC+O双星系统WR 112的X射线辐射,并结合27年的射电监测数据及凯克望远镜图像进行分析。由于轨道近乎侧向,其星风碰撞区在20年轨道周期内交替被沃尔夫-拉叶星风自吸收和O型星风前景所主导,导致相位锁定的射电与X射线变化。研究发现,现有单一尘埃膨胀速度模型无法解释观测数据,而需要引入一个在约一个轨道周期内从近静止加速至1350公里/秒的激波后加速流,这成功匹配了从5角秒到0.1角秒内的红外螺旋结构及射电增亮相位。该结果为未来连接热等离子体冷却、非热射电辐射、X射线光谱和尘埃形成的自洽流体动力学模拟提供了关键的边界条件。
本研究对氢贫乏极亮超新星SN 2024afav进行了全面的光学和近红外观测。该超新星光度峰值约-20.7等,光变曲线呈现不寻常的多重隆起。光谱分析揭示了多个独特特征,包括从+20天开始出现的窄而蓝移的Hα吸收线、在所有观测阶段持续存在的He I谱线、以及早期出现的[O III]和[O II]+[Ca II]发射线复合体。这些特征及其与光变峰出现时间的关联,为超新星抛射物与附近富氢壳层发生星周物质相互作用提供了有力证据,并表明前身星外层及星周介质中存在氦。与PTF10hgi等类似超新星的比较表明,SN 2024afav属于一个罕见的极亮超新星亚群,其能量输入受到星周物质相互作用的重要调制。
研究团队报告了TOI-7019b的发现,这是首个已知的绕银河系古老厚盘恒星运行的凌星褐矮星。该恒星金属丰度极低,系统年龄估计约120亿年,是迄今发现的最古老、金属最贫乏的褐矮星宿主系统。褐矮星质量约为61.3倍木星质量,半径比标准演化模型预测大12.3%,暗示可能存在未知物理机制。该系统为在低金属丰度环境下测试褐矮星演化模型提供了基准。
本研究通过分析57个活动星系核(AGN)中的122个稳健超快外流(UFO)探测数据,首次系统性地揭示了外流速度、谱线宽度与等效宽度之间的正相关关系。研究发现,最宽最强的吸收线对应着速度最快的风,其速度弥散度对估算风能至关重要。通过速度约束推导出的最小发射半径与史瓦西黑洞最内稳定圆轨道一致,且外流性质在塞弗特星系与类星体间的差异主要由黑洞质量和光度驱动。观测结果支持了在混沌冷吸积循环中,团块状多组分风在热不稳定多相介质中传播的图像。未来XRISM和NewAthena等高分辨率X射线光谱任务将有助于解析这些外流的结构与物理起源。
本研究利用凯克行星探测器的星震学数据,结合自转年代学,为HR 7672AB系统(包含一颗类太阳恒星和一颗L型矮星伴星)提供了高精度年龄测量(2.26±0.40 Gyr)和动力学质量测量(伴星质量为75.39±0.67 MJup)。该系统的精确年龄(18%不确定度)和伴星质量(0.9%不确定度)使其成为检验褐矮星冷却模型的绝佳基准。研究测试了六种模型,发现Chabrier等人(2023)的新状态方程模型与所有观测结果吻合最佳(<0.3σ)。
研究者提出了一种新的统计估计量,用于同时量化多个宇宙学数据集之间的不一致性。该方法将“均值差”统计量推广到多数据集情形,能识别共享参数空间中的主要张力方向,并为二维情况下的两到三组数据提供几何解释。应用该工具重新评估DESI与Planck数据,发现其张力从DR1的1.18σ有效值增至DR2的1.45σ,较此前报告的1.9σ至2.3σ更为缓和。此框架亦适用于其他存在数据差异的研究领域。
本研究通过半解析模型和宇宙学模拟,预测了未来空间(LISA)和月球(LGWA)引力波探测器对中等质量黑洞(IMBH)和超大质量黑洞(SMBH)合并事件的探测率。研究采用“轻种子”方案构建黑洞双星种群,并计算了动力学摩擦时标。乐观估计下,每年可探测超过15次IMBH合并;悲观估计下,整个探测器寿命期内探测次数少于5次。LGWA更擅长高红移、高信噪比的IMBH探测,而LISA对质量更大的SMBH更敏感。联合观测将有助于全面探索黑洞质量谱并约束其形成模型。
本文介绍了ExoNAMD,一个用于评估多行星系统动力学状态的开源代码。该工具基于归一化角动量亏损(NAMD)度量,通过纳入自旋轨道角参数(A-NAMD),相比仅使用相对倾角(R-NAMD)能更准确地描述系统动力学历史,并为比较不同架构的系统提供了统一标准。该工具将有助于处理未来PLATO和Roman望远镜将发现的大量系外行星系统数据,优化JWST等后续大气特征观测的目标选择。
为支持NASA下一代旗舰天文台“宜居世界观测站”(HWO)的系外行星探测任务,研究人员开发了yieldplotlib库。该库旨在统一并可视化不同系外行星探测预测代码(如AYO和EXOSIMS)的输入与输出,这些代码在语言、方法和结果上存在差异。yieldplotlib通过提供完整、描述性强且易于访问的可视化方案,将帮助科学家更准确地预测和评估HWO可能发现的宜居带行星数量,对任务规划至关重要。
ESPRESSO Quasar Absorption Line Survey (EQUALS) 是一项ESO大型项目,旨在利用ESPRESSO摄谱仪前所未有的高精度、高分辨率和灵敏度,通过类星体吸收线研究宇宙演化。该巡天将提供深光谱遗产样本,以约束星系演化的宇宙学模拟和早期宇宙恒星核合成产物,并解决从暗物质小尺度性质到星系际介质温度等一系列关键问题。
本研究基于银河系项目志愿者识别的6176个“黄球体”天体,构建了中红外星际天体与星云(MIRION)星表。这些黄球体主要由嵌入在恒星形成团块中的中高质量年轻恒星天体产生的致密光解离区构成。该星表将候选的中质量恒星形成区数量提升了近两个数量级,为研究从孤立低质量到成团高质量恒星形成的转变提供了重要数据库。星表包含中远红外测光、分子云速度、距离、团块物理属性等多维数据,便于后续研究筛选。初步分析证实了红外颜色与恒星形成区物理属性及演化阶段的相关性。
本研究提出了一种结合功能-结构植物模型与进化算法的计算框架,用于优化高密度种植下玉米的三维冠层结构,以增强光截获。优化结果揭示了一种新的理想株型,其特征包括垂直分层的叶片分布(上部叶片陡峭狭窄以利于透光,下部叶片宽阔水平以利于捕获)和打破传统对称性的径向叶片排列,从而显著减少自遮荫和相互遮荫。反向光线追踪模拟表明,该架构比基于高性能田间杂交种参数化的虚拟冠层截获了更多的光合有效辐射,且这种增益在美国多个纬度和种植密度下均具有普适性。优化的性状组合与现代耐密植品种的特征相符,支持其生物学可行性。
本研究建立并验证了一个可重复、可审计的流程,用于从可穿戴光谱仪数据中分类自然光与人造光环境。该流程通过固定数据处理序列(包括对数变换、L2归一化、时间聚合与编码)和MLP分类器,在26名参与者的留一受试者交叉验证中,实现了AUC 0.938(准确率88%)的高性能。研究指出,仅基于光照度阈值的方法不足,强调了光谱-时间建模的必要性,并为该领域提供了公开的代码与基准。
本研究利用信息论指标,分析了在无聚类解码模型下,从每个观测到的神经元尖峰中提取的信息。通过比较大鼠海马体空间编码中,孤立尖峰与考虑历史尖峰先验信息两种情况下的熵减,研究发现:孤立时,难以聚类的小振幅尖峰提供的信息少于易聚类的大振幅尖峰;但考虑所有历史尖峰信息时,两者提供的信息水平相似。这揭示了结合信息度量与状态空间模型的价值,并为理解神经计算机制提供了新见解。
本文提出DeepSKA框架,用于解决随机反应网络(SRN)中期望输出计算的核心挑战。该框架结合了神经网络的可扩展性与数学上的透明结构,能够生成可解释的表示,并利用少量随机模拟产生无偏、可证明收敛且方差显著低于经典蒙特卡洛方法的估计。在多达十个物种的非线性和非质量作用模型上的测试表明,DeepSKA能提供准确预测并实现数量级的效率提升。
本研究提出PRIMRose模型,利用卷积神经网络预测蛋白质发生双氨基酸插入或删除(InDel)突变时,每个残基的局部能量变化。与评估全局能量变化的传统方法不同,该方法在残基层面分析突变的结构和功能破坏,提供了更高的可解释性。模型在包含大量双InDel突变的数据集上训练,预测结果与Rosetta分子建模套件的多种能量指标高度一致,并揭示了溶剂可及性和二级结构等局部模式对预测性能的影响。
本研究提出了一种基于多路径聚合(MPA)框架的新方法,用于构建果蝇全脑视觉功能图谱(VFP),并预测神经元在复杂视觉任务中的动态响应。该方法将视觉输入特征与全脑连接组拓扑结构相结合,通过邻接矩阵幂和有限路径优化,高效预测神经元的ON/OFF极性、方向选择性等功能特性。模型预测ON/OFF响应的皮尔逊相关系数达到0.84±0.12,显著优于现有方法(0.33±0.59)。研究还展示了将VFP模型应用于果蝇模拟导航任务的成功案例,验证了其从连接组到功能图谱再到行为预测的完整框架的有效性。
本研究针对化学反应网络(CRN)中的分子计算,探讨了实现层叠式并行计算的结构化条件。传统方法常将化学反应并行性视为负担,而本研究旨在利用并行性实现耦合质量作用系统(MAS)中复合函数的逐层计算。通过运用输入-状态稳定性(ISS)和李雅普诺夫函数,研究识别出一类网络结构(其简化系统具有零亏量),可确保与其他网络的组合稳定性,并将结论扩展至部分非零亏量网络。研究还提出了构建可执行特定分子计算的MAS的算法。
本文介绍了SASHIMI,一个用于分析AI分割病理图像中细胞空间组织的浏览器工具。它整合了27种传统空间统计量、拓扑特征等数学描述符,以量化细胞丰度与相互作用。应用于口腔潜在恶性病变和非小细胞肺癌数据集时,该工具识别出多个与患者生存显著相关的空间特征,为跨癌种组织结构的定量探索提供了可访问且可复现的平台。
本研究提出了一种新型机器学习架构——神经库普曼机(NKM),用于对阿尔茨海默病患者的认知衰退进行个性化、可解释的纵向预测。NKM融合了分析知识与生物学知识,通过分组感知的层次注意力机制,将多模态数据(遗传、神经影像、蛋白质组、人口统计学)的非线性轨迹转化为可解释的线性表示。在ADNI数据集上的应用表明,NKM在预测多种认知评分轨迹方面优于传统方法,并能量化不同生物标志物的贡献,识别与认知恶化最相关的大脑区域。
本研究提出了一种结合量子力学、统计热力学与量子计算的混合框架,用于精确预测蛋白质-配体结合自由能。该方法通过量子力学精修配体电荷、QM/MM相互作用评估及基于变分量子本征求解器的电子能量校正,显著提升了极化、电荷重分布等关键效应的处理精度。在23个蛋白靶点和543个配体的测试中,平均绝对误差约1.10 kcal/mol,计算成本较传统方法降低约20倍,为高通量先导化合物优化提供了高效新工具。
本研究运用演化博弈论,分析了在政治极化冲突中,厌恶冲突的中间派行为如何无意中帮助威权主义取得成功。研究构建了一个包含抵抗、威权主义和冲突厌恶中间派的三策略演化博弈模型,揭示了两种可能的长期动态:一是威权力量通过异宿环周期性复苏,二是形成排斥抵抗派的稳定中间派-威权主义联盟。该框架结合了经验性行为假设,阐明了在不对称冲突中,收益差异如何重组长期动态,并明确了冲突厌恶削弱民主抵抗效力的战略条件。
本研究评估了小型语言模型(SLMs)在医学研究论文分类任务中的表现,以HMTV/MMTV样病毒与乳腺癌关联的文献为案例。研究发现,在零样本设置下,Llama 3和Qwen2.5等SLMs的性能优于GPT-5和Gemini 3 Pro Preview等前沿大模型,仅略逊于Gemini 2.5 Pro。通过上下文学习(ICL)策略,SLMs在二元分类任务中可达到与Gemini 2.5 Pro相当的水平。分析表明,SLMs的决策常基于有效的科学线索,但也可能受文本伪影影响,凸显了在高风险科学流程中模型可解释性的重要性。
本研究将先进的基于结构的蛋白质-配体亲和力预测模型Boltz-2,适配用于蛋白质-蛋白质亲和力回归任务,并在TCR3d和PPB-affinity两个数据集上进行了评估。结果表明,尽管结构精度高,但Boltz-2-PPI模型在大小规模数据上的表现均逊于基于序列的替代模型。然而,将Boltz-2-PPI的嵌入表示与基于序列的模型嵌入相结合,能产生互补性改进,尤其对于较弱的序列模型,这表明基于序列和基于结构的模型学习了不同的信号。研究结果呼应了已知的与结构数据训练相关的偏差,并表明当前基于结构的表征尚未为高性能的亲和力预测做好准备。
本研究提出了一种创新方法,将无标记、高分辨率的相位全息层析显微镜成像与预训练的神经网络模型相结合,用于对癌细胞进行分类。研究人员使用3D相位全息层析显微镜对经紫杉醇处理与未处理的活体A549肺癌细胞进行成像,将图像堆栈转换为2D最大强度投影,并评估了多种预训练卷积网络(VGG16、ResNet18、DenseNet121、EfficientNet-B0)对治疗状态的二元分类能力。其中,EfficientNet-B0在未分割图像上达到了96.9%的准确率。折射率分析揭示了处理细胞的双峰分布,反映了对紫杉醇暴露的异质性生物物理响应,支持了网络检测药物作用细微、无标记指标的能力。作为进一步的概念验证,同一流程也以高准确率(90.6%)区分了无标记、高分级与低分级尿路上皮癌细胞的图像。这些发现凸显了将无标记全息层析成像与深度学习技术相结合,在快速高效分类肿瘤细胞方面的潜力,为治疗优化和个性化诊断策略的进步铺平了道路。
本研究通过扩展多物种种群动力学模型(如随机相互作用的Lotka-Volterra模型),揭示了在物种数量趋于无穷的极限下,种群规模普遍存在无标度关联函数。利用动力学平均场理论,研究将多物种系统描述为受人口统计和环境噪声影响的单物种动力学。研究发现,单物种模型具有随机质量项,使部分物种濒临灭绝边缘,从而在接近灭绝阈值时产生越来越大的关联时间和长度尺度。这些近临界场耦合了所有物种,导致种群规模的波动普遍呈现无标度特征。研究表明,这些关联的指数在空间维度d=3时可由定向渗流指数推导,但在更低维度则不然。
本研究通过统一的概率框架,系统评估了分子图自监督学习(SSL)中掩码策略的设计选择。在严格控制变量下,对掩码分布、预测目标和编码器架构三个核心维度进行了对比实验。研究发现,对于常见的节点级预测任务,复杂的掩码分布相比均匀采样并无一致优势。相反,预测目标的选择及其与编码器架构(尤其是图Transformer)的协同作用对下游性能影响更为关键。采用语义更丰富的预测目标能带来显著提升。
本研究首次全面分析了弗吉尼亚牡蛎资源评估与补充档案(VOSARA)中2003-2023年间222个牡蛎礁的壳长数据。通过开发一种基于高斯混合模型(GMM)的新方法,研究者仅凭壳长数据即可识别年龄组、追踪世代并估算寿命。结果显示,与21世纪初相比,2010年代中后期的牡蛎世代寿命更长、体型更大,表明在几乎所有河流系统中都存在恢复力信号。
本研究构建了一个包含法律风险的Kyle型模型,分析内幕交易者如何利用大量流动性交易者提供的“伪装”来平衡预期收益与规避侦查。研究发现,在多种司法追诉方案下,模型均存在均衡解,且存在唯一的极限均衡。通过收敛分析,研究定义了衡量交易隐蔽性的“伪装指数γ”,并指出由于价格信息性减弱,均衡状态可由一个简单极限近似。基于1980-2018年数据的校准实验证实,大规模交易群体在法律风险模型中不可或缺,并对隐蔽交易的盛行及法律威慑效果具有重要启示。
本研究利用2022年11月ChatGPT的发布作为准自然实验,结合中国高分辨率企业注册数据,探究生成式AI如何影响创业。研究发现,在AI特定人力资本更强的地区,新企业注册数量显著增加,且完全由小型企业驱动,贡献了全国6.0%的新增企业。新企业呈现出资本、股东和创始团队规模更小的“精益”特征,且效应在潜在AI应用领域、融资需求较低的企业和首次创业者中最为明显。结果表明,生成式AI通过降低创业成本,成为一股促进竞争的力量,尤其利好小型企业。
研究通过基于代理的模拟发现,在企业中广泛采用的强制分布排名系统(如末位淘汰、头部晋升)会产生系统性分类错误。在模拟的142个团队中,仅因随机团队分配就导致32%的晋升或解雇决策错误分类员工。在反映管理者能力差异的现实条件下,错误率高达53%,误判数量超过正确判断。跨团队校准反而将评估变为影响力竞赛,多期动态则导致逆向选择和优秀员工流失。研究表明,这种旨在降低代理成本的正式化机制,反而在结构上增加了分配错误,其产出结果与随机分配无异。
本研究通过伞状综述方法,系统评估了碳税、排放交易体系(ETS)等合规碳定价机制,以及自愿碳市场(VCM)和REDD+等补偿机制的实际效果。结果表明,碳税和ETS在减少排放方面显示出中等有效性,但效果因地区和行业而异,且常受价格过低、配额过量分配等设计问题限制。相比之下,补偿机制在额外性、持久性、泄漏和重复计算等方面面临系统性诚信挑战,导致其真实气候贡献被普遍高估。合规碳定价是必要但非充分的工具,需更严格的设计与更高价格;而现行自愿抵消机制并非可靠的气候解决方案,亟需根本性改革。
本文提出了一种用于估计指数随机图模型(ERGM)的新算法。ERGM是经济学和金融学中用于分析战略网络形成的重要统计模型。现有方法在估计“三角”结构(衡量共同朋友促成连接的倾向)参数时往往不可靠,可能导致错误的政策建议。新算法通过变分平均场方法解决了ERGM估计中归一化常数难处理和模型退化两大难题,并引入ℓ₂正则化确保了解的稳定性。蒙特卡洛模拟显示,在中小型网络中,新算法对三角参数的符号恢复率达到100%,远优于现有算法50%的水平。
本研究在印度人口大邦北方邦首府勒克瑙进行,通过扩展计划行为理论框架,纳入了乐观性、创新性和里程焦虑三个新变量。基于432份问卷数据的结构方程模型分析显示,除乐观性外,态度、主观规范、感知行为控制、创新性和里程焦虑均显著影响电动汽车的购买意愿。中介分析表明,计划行为理论的核心变量中介了创新性的影响,但未中介里程焦虑的影响。研究结果为政策制定者和营销人员设计针对性干预措施,以重塑消费者认知、促进电动汽车普及提供了实证依据。
本研究首次构建了1945年8月至1947年3月台湾高频米价面板数据。通过回归模型分析,发现米价变动可分为四个特征鲜明的阶段。结合当时台湾当局的政策,研究揭示了米价波动与政策干预之间的强关联,最终论证了政策体系在战后粮食危机中起主导作用。
本文提出了一个统一的非参数框架,用于在收入或财富数据仅被粗略观测(如分组表格或区间报告)时,对不平等指数进行精确的部分识别和推断。该方法适用于一大类Schur-凸不平等度量,通过将无限维问题简化为有限维优化,并利用线性或二次规划快速计算数值精确边界。研究还建立了边界端点的√n推断方法,并在实际财富数据中应用,给出了基尼系数等指标的精确边界范围。
本文研究了在竞拍者可以内生地(但需付出成本)改善其自身估值信息的环境下的最优拍卖设计。研究提出了一种两阶段最优机制:第一阶段,竞拍者注册信息获取计划并支付费用;第二阶段,他们出价,并确定分配和支付。研究表明,收益最优的第二阶段规则是VCG机制,而第一阶段的转移支付则实现了最优的类型筛选,并吸收了与激励相容和参与约束一致的信息租金。通过事先承诺使用VCG机制,拍卖前的信息博弈变为一个势博弈,因此均衡的信息选择能最大化预期社会福利;第一阶段费用表则在无需依赖不可验证的成本规模的情况下,转移了最优数量的收益。该设计对不对称的初始条件具有鲁棒性,并能适应广泛的信息技术,为内生信息获取环境下的效率和最优收益统一提供了一个简单的实施方案。
研究团队提出可信影响协议(TIP),通过结合同态加密与基于梯度的影响函数,使买家能在不解密原始数据的情况下,精确评估外部数据对其特定AI模型的效用。该方法采用低秩梯度投影技术,在BERT和GPT-2架构上验证了其可扩展性,计算开销低且保真度高。实证模拟表明,加密估值信号与临床效用高度相关,并揭示了预训练语料中数据价值的重尾分布,少数关键数据驱动模型能力,而多数数据反而降低性能。这挑战了现行的统一定价模式,为建立按贡献分配的安全数据经济提供了技术基础。
本研究采用事件研究法、向量自回归模型和倾向得分匹配法,分析了日本两次重大银行并购事件(2005年三菱UFJ金融集团成立与2018年Resona控股合并)的市场反应与溢出效应。研究发现,并购事件引发了显著的正向市场反应,并对其他银行产生了持续的积极溢出效应,这可能意味着日本银行业存在协同效应。该多方法分析为投资者、管理者和监管者评估市场效率与系统性稳定提供了独特视角。
本文研究多部门一般均衡模型中,企业在不完全了解自身生产规模报酬情况下的学习动态。企业通过观察生产结果,使用最大后验估计迭代更新其信念。研究发现,异质性冲击影响学习过程,投入决策编码了信念更新的所有相关信息。有趣的是,依赖所有过去估计的“长记忆”学习路径,其表现反而逊于不依赖路径的“短记忆”方法。
研究发现,标准双机器学习(DML)置信区间在分数方程病态时,即使使用最先进的估计方法,也可能出现显著的有限样本覆盖失真。通过聚焦于部分线性回归模型,论文证明一个简单的正交分数条件数 κ_DML 是推断可靠性的关键决定因素。理论分析揭示了覆盖误差的阶数,并指出信息性置信集需要 κ_DML 满足特定收敛条件。蒙特卡洛实验表明,κ_DML 能高度预测有限样本性能,良好条件设计(κ_DML < 1)能提供接近名义覆盖率的短区间,而严重病态设计则可能导致较大偏差和低至40%的覆盖率。
本研究提出了一种物理信息神经网络框架,用于预测弹性体在同时暴露于热和伽马辐射环境下的力学性能,如核电缆或空间电子设备中的弹性体。该模型将双网络假设与微球概念相结合,通过神经网络架构强制执行不可压缩性等硬约束,并通过损失函数施加单调性等软约束。验证表明,该方法能准确预测未用于训练的暴露时间下的应力-应变行为和断裂伸长率,为核电缆绝缘等辐射暴露弹性体的寿命评估提供了可靠工具。
本研究建立了一个非线性模型,探究土星F环在普罗米修斯和潘多拉双卫星引力扰动下的振荡动力学。模型结合了非线性质量聚集项和双频强迫项,通过数值模拟和动力系统分析,揭示了系统行为如何受非线性强度参数控制。研究发现,在中等非线性下,系统呈现规则的准周期运动;当非线性增强时,则转变为具有间歇性相位滑移的强调制振荡。结果表明,F环的复杂形态可能源于确定性的多频动力学,而非随机过程,且系统运行在临界边界附近,微小的参数变化即可引发宏观重组。
本研究将随机量子力学框架扩展至弯曲时空,特别是施瓦西黑洞背景。通过完全协变处理,推导了弯曲时空中的量子随机方程,并求解了标量扰动的克莱因-戈登方程。分析表明,粒子的随机轨迹受时空引力涨落影响,其行为随角动量、粒子频率和计算积分时间等参数变化而呈现不同类型。
研究通过Jordan-Wigner变换将三维伊辛模型映射为三维无自旋费米子模型,并综合运用Clifford代数、傅里叶变换和Bogoliubov变换,首次解析推导出该模型的精确解。该解提供了完整的本征值、配分函数、热力学性质及临界行为公式,可用于深入研究磁性、超流、超导及拓扑材料的微观机制。
本研究提出了一个“实现可达性”的概念框架,旨在超越仅基于距离的理想化测量,纳入社会经济等现实障碍。通过将框架应用于加州圣巴巴拉县的自行车可达性案例,研究发现,在家庭收入中位数较低、西班牙裔人口比例较高的城市,理想化与实现可达性之间的差距显著扩大。这表明,理想化测量可能高估服务不足社区的实际可达性,而更细致、现实的测量标准对于公平性分析至关重要。
本文批评了当前狭义相对论教学中沿袭爱因斯坦双公设的“革命性”路径,认为其强调理论的颠覆性而非连续性,不利于学生理解。作者受俄罗斯民族学家Tan-Bogoraz的启发,指出楚科奇萨满神话与相对论在时空观念上存在惊人相似性。基于此,作者提出一种新的教学基础,强调固有时间、因果锥等绝对概念,而非相对性概念,认为相对论的基本观念可能本就植根于人类对时空的先天感知之中。
本研究推导出一个预测倾斜圆柱自然对流换热的新公式,该公式综合考虑了圆柱的长径比、倾斜角、瑞利数以及流体的普朗特数和导热系数。新公式在三个同行评审研究的九个数据集、共93组倾斜圆柱实验数据上进行了验证,其数据集均方根相对误差值在1.6%至4.7%之间,展现出高精度和广泛的适用性。
本研究利用图论建立了时间序列展开(TSE)与广义分解(PGD)方法之间的理论联系。通过有向图分析,研究者将TSE中空间模态的计算简化为紧凑的路径遍历形式,显著降低了计算复杂度。该框架不仅揭示了空间模态计算中自然的稳定化过程,还能自动导出稳定化系数,应用于稳定化TSE(STSE)。研究进一步将该方法拓展至不可压缩Navier-Stokes方程,构建了依赖于雷诺数、模态阶数和时间步长的稳定系数,并在Re=5000的钝体尾流模拟中验证了STSE与简化PGD(SPGD)方法的有效性。
本文在希尔伯特C*-模的框架下,为任意幂等算子Q的匹配投影m(Q)建立了一个简洁的显式表达式:m(Q) = (I + |Q*| - |I - Q*|) / 2。该公式仅涉及恒等算子I、Q的伴随算子Q*及其绝对值运算,极大地简化了匹配投影的计算与理论分析。基于此公式,研究者可以直接推导出m(Q)的一系列基本性质,为相关算子理论的研究提供了新的有力工具。
本研究针对给定度序列的树图,提出了Albertson指数(衡量图不规则性的指标)新颖且精确的上下界。研究推导出包含顶点度数、边数及度序列平均值等复杂依赖关系的强不等式,精确刻画了该指数的最小与最大值。这些结果不仅改进了现有的极值界,还揭示了树图结构与不规则性度量之间的深刻联系,为图论中基于度数的拓扑指数研究提供了重要工具。
本研究展示了如何在满足特定可判定性条件的环上构建合成代数几何模型。该构造在元理论层面是构造性的,且证明论强度与带宇宙的依赖类型理论相当,为代数几何的形式化验证提供了新的理论基础。
本文首次引入并系统研究了二阶里奇孤立子,即稳态双曲里奇孤立子。作者探讨了闭流形与紧流形上该结构的几何性质,分析了作为二阶孤立子的浸入子流形,并研究了其在扭曲积流形上的结构。
本文建立了伯努利数B_{2n}和欧拉数E_{2n}与两个递归函数K_b(n)和K_e(n)之间的精确等式关系。研究通过递归定义和组合公式,揭示了这些函数与正整数n的有序划分之间的深刻联系,为经典数论序列提供了新的组合视角和计算方法。
本文系统研究了算术-数字异常现象(如5÷2=2.5)在任意数基下的推广。作者首先通过修改勾股数参数化方法,给出了解的近参数化表示,并找到了分子分母互质的所有解,同时构造了非互质的无穷族。其次,利用Baker定理的变体证明了每个数基下仅有有限个解。最后,在abc猜想成立的条件下,证明了对于每个k≥3,分子为k位数的解也仅有有限个,并对k=2的情况提出了猜想。
本文系统研究了形如“5²=25”的数字现象,即运算结果等于指数直接拼接在底数左侧。作者将此类问题推广为数基下的丢番图方程与不等式,并利用牛顿-拉弗森法、算术-几何平均不等式、佩尔方程及费马小定理等工具,对解进行了分类和参数化,填补了该领域的研究空白。
本研究将著名的离散 Bennati-Dragulescu-Yakovenko 财富交换模型推广至连续框架。通过准不变极限方法,从多智能体系统的动力学理论出发,严格推导出一个定义在半直线上的非线性 Fokker-Planck 方程,其漂移项包含边界值,并配有体现总人数与总财富守恒的非线性 Robin 型边界条件。研究证明了该方程解的存在唯一性,并证明其解在相对熵意义下收敛于唯一的稳态——玻尔兹曼-吉布斯(指数)分布。这项工作在离散随机动力学与连续确定性演化方程之间建立了桥梁,为财富交换研究提供了一个新颖且有影响力的 PDE 框架模型。
本研究重新审视了用于最小化两机流水车间调度问题完工时间的经典Johnson规则。尽管该规则最坏情况下的复杂度为O(n log n),但研究发现,在实际应用中,当加工时间服从均匀分布时,可以线性时间检测并避免完全排序,从而在线性时间内计算出最优调度方案。计算测试表明,这一线性时间复杂度在标准基准实例中总是出现。
This study provides a complete classification of associative algebras over a field K that are generated by a finite set and satisfy a quadratic polynomial identity of the form X² = aX + b. A key finding is that algebras satisfying X² = 0 over fields of characteristic not 2 are nilpotent of index 3. The results, validated computationally using the GAP system, offer new algebraic frameworks relevant to quantum mechanics for describing symmetries and operator algebras.
本文证明了一个关于有限素Ω-代数的重要定理:若两个定义在相同含幺交换环上的有限素Ω-代数满足相同的多项式恒等式集合,则它们必然同构。这一结果为通过代数不变量(多项式恒等式)来刻画和分类特定代数结构提供了坚实的理论基础。
本文针对模型未知的同构线性时不变网络系统,提出了一种纯数据驱动的同步控制方法。研究仅需从单个节点系统采集无噪声的输入-状态数据,结合已知的网络拓扑结构,即可提供数据驱动的同步性充要条件。一旦条件满足,可直接从数据中计算出实现网络同步所需的反馈增益,无需依赖系统模型。该方法为模型未知的网络控制问题提供了新的解决方案。
本研究针对复K3曲面,确定了当曲面度2n足够大时,其上光滑有理d次曲线的最大数量。论文精确刻画了当nd为奇数且n相对于d足够大时,使Miyaoka上界达到极值的曲线构型,推进了对代数曲面有理曲线分布的理解。
本研究针对具有一般流入流出边界条件的三维可压缩Navier-Stokes系统,建立了Lp-Lq框架下强解的爆破准则。核心结论是:若密度倒数、速度场以及密度梯度的某个适当范数保持有界,则解保持正则性,不会发生爆破。该准则特别处理了边界速度法向分量非零的情形,为相关流体动力学问题提供了新的分析工具。
本文研究了特征零域上有限群分次结合代数的多项式恒等式增长问题。作者证明了对于酉群分次代数,其多项式恒等式的余维序列要么多项式有界,要么指数增长。特别地,作者分类了具有二次余维增长的酉代数生成的簇,并证明这些簇可分解为生成极小群分次簇的代数的直和。
本文研究了由有限群G分次并带有分次对合*的代数((G,*)-代数)的余维数序列的渐近行为。通过将上三角矩阵代数的子代数作为关键工具,作者对由有限维(G,*)-代数生成的、具有二次增长的最小变种进行了完整分类。这项工作扩展了多项式增长代数变种的分类理论,为更一般的n^k增长分类提供了基础。
arXiv:2512.06164v1 Announce Type: new Abstract: In recent years, many results have been established regarding classifications of varieties whose colength sequences are bounded by a fixed constant. In this work, we explore this theme in the setting of algebras endowed with a graded involution, called $(G,*)$-algebras. We give an explicit description of the decomposition of the $\langle n \rangle$-cocharacter for some important $(G,*)$-algebras $A$, for every $\langle n \rangle=(n_1, \ldots, n_{2t})$. For each algebra $A$, the $n$th colength is defined as the number of irreducible components that appear in these decompositions. Our aim is to classify varieties whose $n$th colengths are bounded by a fixed constant.
本文针对黑猩猩优化算法(ChOA)收敛慢、易早熟的问题,提出了SEB-ChOA算法。该算法引入了六种螺旋函数并构建了两种新型混合螺旋函数,以增强其开发能力。研究在23个标准基准函数、IEEE CEC-2005的20个测试集、IEEE CEC06-2019的10个案例以及IEEE CEC-2020的12个实际工程问题上进行了广泛评估。结果表明,SEB-ChOA在几乎所有基准测试中均取得顶级排名,其性能显著优于PSO、GA、SMA等经典及近期优化器,并与CEC06-2019竞赛的优胜算法jDE100和DISHchain1e+12表现相当。
本文提出EmoDiffTalk,一种基于3D高斯泼溅的可编辑3D说话头生成框架。其核心创新在于情感感知高斯扩散模型,通过动作单元提示扩散过程实现细粒度面部动画,并结合精准的文本-动作单元情感控制器,支持基于文本输入进行连续、多模态的动态情感编辑。在公开数据集上的实验表明,该方法在情感表达的细腻度、唇形同步保真度及可控性方面均优于现有工作。
本文构建了一个诊断协调失败的统一博弈论框架,揭示了劳动力市场与AI治理面临相同的结构性悲剧。框架包含五个充要条件,并引入悲剧指数量化协调难度。研究发现,AI治理的协调难度比气候变化或核武器高出数量级;同时,企业间竞争导致生产率提升无法转化为工人福利,即使在欧洲的有利条件下,这种脱钩依然存在。分析聚焦于诊断结构性障碍,而非提供解决方案。
本研究提出了一种对胶囊网络(CapsNets)中初级胶囊进行剪枝的方法,旨在解决其计算资源消耗大、训练和推理速度慢的问题。通过在MNIST、Fashion-MNIST、CIFAR-10和SVHN数据集上的实验,该方法在移除高达95%的胶囊后,仍能保持模型精度,同时使推理速度提升最高达9.9倍,并在动态路由阶段节省超过95.36%的浮点运算量。研究还分析了不同数据集对剪枝效果的响应差异。
本研究提出了一种新型可认证鲁棒的语义分割网络,通过内置Lipschitz约束实现高效训练,在Cityscapes等数据集上达到有竞争力的像素精度。该框架首次实现了实时兼容的可认证鲁棒语义分割,并能计算在ℓ₂攻击半径ε下的最坏情况性能。认证过程比随机平滑方法快约600倍,为语义分割任务提供了灵活且计算高效的鲁棒性证明。
本研究针对选择性激光熔化(SLM)增材制造中粉末形态对零件质量的关键影响,开发了一套高通量、自动化的机器学习框架。该框架结合高速成像、形状提取与聚类算法,对约12.6万张粉末颗粒图像进行大规模形态分析。通过评估三种聚类流程,研究发现基于傅里叶描述符与k-means的流程在内部有效性指标上表现最优,同时能在标准工作站上实现每个颗粒亚毫秒级的处理速度。该无监督学习框架为快速评估粉末形态、追踪粉末循环使用中的形状演变以及实现SLM工作流的实时原料监控提供了有效路径。
本研究对CXR-Foundation (ELIXR v2.0)和MedImageInsight两大胸部X光基础模型在MIMIC-CXR和NIH ChestX-ray14公开数据集上进行了系统性基准测试。通过统一的预处理流程和下游分类器评估,MedImageInsight在多数任务上表现略优,而CXR-Foundation则展现出更强的跨数据集稳定性。无监督聚类分析进一步验证了MedImageInsight嵌入具有与疾病一致的清晰结构。该工作为医学基础模型的标准化评估提供了可复现的基线。
本研究通过分析开普勒、K2和TESS的数据,在39个年轻行星系统中搜寻凌星时间变化。结果发现,28.3%的年轻行星显示出TTV迹象,显著高于以年老行星为主的样本(7.3%)。研究确认了11颗行星已知的TTV信号,并新发现了4颗行星的候选TTV信号。TTV是测量年轻活跃恒星周围行星质量的有效替代方法,不受恒星活动信号的严重干扰。
本研究对一组低质量黑洞的低光度活动星系核进行了光谱和光变分析。这些天体虽符合窄线赛弗特1星系的窄线特征,但其亚爱丁顿吸积率和较弱的FeII发射与经典窄线赛弗特1星系的高爱丁顿比、强FeII特征形成鲜明对比。光变分析表明其变幅与典型赛弗特1星系相似,证实了活动星系核成分的主导贡献。在4DE1参数空间中,它们占据低FeII强度、低爱丁顿比的独特区域,可能代表了一种物理上不同的低吸积状态,为理解低质量黑洞的生长提供了新视角。
本研究通过对比FIREbox、FIRE-2和IllustrisTNG50三大宇宙学模拟套件,以及SAGA、ELVES等观测数据,系统分析了银河系质量星系周围卫星的恒星形成熄灭比例。研究发现,所有模拟均能复现观测中低质量卫星更易熄灭的关键趋势,表明这是当前星系形成模型的稳健结果。然而,卫星熄灭比例随径向距离的变化趋势在模拟间存在差异,揭示了宿主星系环境和形成历史对卫星演化的显著影响。
本研究结合JWST FRESCO光谱巡天数据和Keck存档光谱,在z>7的高红移星系中探测莱曼α发射体(LAEs)。通过识别[OIII]发射体并分析其大尺度分布,团队新发现了8个LAEs,并发现明亮的LAEs并未处于比平均星系群更密集的环境中。LAEs与不含莱曼α的[OIII]发射体在环境密度上相似,表明仅靠环境过密度无法完全解释莱曼α的可见性。研究指出,其他因素可能对莱曼α发射的可观测性有贡献。
研究通过N体流体动力学模拟,揭示了小麦哲伦云(SMC)的结构和运动学失衡源于约1亿年前与大麦哲伦云(LMC)的一次近距离碰撞。碰撞摧毁了SMC原有的气体旋转盘,导致恒星运动以弥散为主,并产生了观测到的气体视线速度梯度(实为径向运动而非旋转)。这一发现强调了星系碰撞在驱动不规则矮星系向椭圆/球状矮星系转变过程中的关键作用。
本研究利用定制轨道积分器,在考虑银河系旋转棒导致势场时变性的基础上,计算了球状星团的精确轨道参数、运动积分和绝热不变量。通过全面的动力学分析,更新了星团与银河系内禀结构及不同吸积事件(如Aleph、Antaeus等)的关联分类,为理解银河系形成与演化提供了更精确的动力学工具和星团参数表。
本研究利用先进的THESAN宇宙学模拟,为莱曼阿尔法强度映射(LIM)这一新兴宇宙学探测手段提供了高分辨率理论预测。研究构建了连续光锥,评估了复合、碰撞激发及未分辨电离区对莱曼阿尔法谱强度的贡献,并通过阻尼翼分析探索了不同红移下的中性氢吸收。研究发现,包含吸收效应的莱曼阿尔法涨落功率谱在小尺度上随红移降低而变陡,且吸收信号比纯发射信号低约4个数量级,凸显了在模型中纳入共振散射效应的重要性。
SHORES项目利用澳大利亚望远镜致密阵列,对两个河外星场进行了2.1、5.5和9 GHz的深度多频率射电观测。研究获得了489个2.1 GHz源的稳健星表,并分析了其谱指数分布与射电源计数。结果表明,亚毫央斯基射电种群谱指数峰值在α~-0.7,与同步辐射一致。通过交叉匹配赫歇尔H-ATLAS远红外星表,研究探讨了远红外-射电关联,并识别出一类可能对应高红移恒星形成星系的“纯射电”源。
本研究利用高分辨率星系团模拟NewCluster,追踪了数十亿粒子,首次量化揭示了星系团内光(ICL)的起源。研究发现,大部分ICL来源于卫星星系(包括幸存和瓦解的星系)的剥离过程。其中,在进入星系团前已预处理的恒星成分,其密度分布与暗物质最为吻合,且具有年老、低金属丰度、α元素增强的独特化学特征。研究进一步表明,卫星星系的剥离比例主要取决于其落入星系团的时间以及近心点距离。这项工作通过将ICL恒星的族谱、化学和轨道特性与其起源关联,为利用ICL追溯星系团组装历史提供了一种定量方法。
研究通过N体模拟,探索了在质量仅为太阳0.1倍的晚型M矮星周围,于1-3天文单位处形成冷巨行星(如土星、木星)的条件。研究发现,即使初始星盘固体质量较低(约6个地球质量),只要气体质量足够(占恒星质量的10%)、星盘寿命长达1000万年,且行星胚胎能通过高效的卵石吸积在100万年内形成约5个地球质量的核心,冷巨行星仍可形成。研究还表明,内岩质行星若能在外部天体成为巨行星前迁移至星盘内腔,则可能幸存。
目前已知的近6000颗系外行星中,我们对其大部分的了解仅限于轨道特征、半径和质量等基本属性。詹姆斯·韦伯太空望远镜凭借其卓越的集光能力和测量精度,不仅能探测系外行星大气,还能测量其额外的轨道与物理特性。本文探讨了JWST揭示此前难以企及的动力学现象的潜力,包括潮汐变形与膨胀、自转扁平化、行星环以及卫星。
本研究利用SRG/eROSITA最终赤道深度巡天数据,对Subaru HSC巡天光学选出的近千个星系团进行了X射线叠加分析。研究首次将标度关系分析拓展至更低质量与光度区间,发现X射线光度-质量关系的斜率略陡于自相似预言。对比分析显示,被X射线探测到的星系团具有更陡的L-M斜率、更高的中心表面亮度及更集中的X射线轮廓,揭示了光学选择与X射线选择星系团样本在性质上的系统性差异。
本研究评估了猪流行性腹泻病毒(PEDV)在清洗消毒(C&D)后不同生猪运输车辆上的残留传染性。通过生物测定法对54头仔猪进行接种测试,发现来自运猪至市场车辆驾驶室内的样本仍能导致仔猪严重腹泻和PEDV阳性。其他车辆部位的样本则未引起持续临床症状,表明C&D后残留的感染性病毒浓度不足以在健康仔猪中引发严重疾病。研究指出,不同车辆类型的清洁效果差异显著,生产者需持续改进车辆清洗消毒程序。
本研究揭示了RNA甲基转移酶NSUN6在乳腺癌中的致癌作用。研究发现NSUN6通过催化m5C修饰,调控下游关键分子网络,从而驱动乳腺癌细胞的增殖和迁移,为理解肿瘤进展提供了新的分子机制视角。
本研究提出了一种量化视觉皮层平面放大因子(CMF)的新方法。针对传统fMRI数据信噪比低、拓扑关系不准确的问题,该方法将三维群体感受野模型结果投影至二维平面,运用最优传输技术保持局部皮层表面积,并通过拓扑平滑确保视网膜拓扑图的拓扑结构。应用该方法于人类连接组计划7T数据集,揭示了视觉场中先前未观察到的CMF模式,并展示了181名受试者间的个体差异。该方法在纽约大学3T数据集上得到验证,结果可靠且可重复。
本研究探索了支持向量回归(SVR)模型在急性髓系白血病(AML)精准治疗中的应用。研究仅利用患者的遗传特征数据,成功预测了其对不同药物的敏感性。模型在验证集和测试集上分别取得了0.9523和0.8928的R平方值,表明其能有效识别影响药物反应的关键基因特征,为个体化治疗方案的选择提供了有力的数据驱动工具。
本研究通过三维几何形态测量学分析了过去5万年间643个犬科动物头骨,发现独特的狗形态约在1.1万年前首次出现,且全新世早期狗已存在显著的形态多样性。这一变异远早于19世纪开始的人类主导的现代犬种选育,揭示了狗与人类长期共生过程中自然演化的重要阶段。
本研究在风险决策理论中,建立了Yaari(1969)提出的“风险厌恶程度更低”这一经典比较概念,与Quah & Strulovici(2012)在比较静态学中提出的“符号比率单调性”之间的紧密数学联系。该联系揭示了满足单交叉性质的函数族其所有加权平均也满足该性质的充要条件,为理解风险偏好与决策模型的聚合行为提供了新的理论框架。
本研究构建了一个熊彼特式质量阶梯空间模型,揭示了区域知识溢出如何驱动创新。研究发现,区域间知识水平的差异主要源于研究人员和企业的空间分布不对称。贸易自由化与知识溢出类型的相互作用,决定了经济活动的空间分布:若区域内溢出更强,经济一体化将导致渐进式集聚;若区域间溢出占主导,则可能出现“先集聚后分散”的模式,因为主体为利用大区域知识库并避免创新拥堵,会向小区域迁移。当一体化程度足够高时,稳定的长期均衡总能最大化全球前沿质量的增长率。
本研究探讨了在信息不对称且无法提供补贴的情况下,如何监管垄断企业。监管者仅能使用单位税作为政策工具,以最大化加权社会福利。研究发现,当干预可取时,最优政策是一种渐进式价格上限:低于基准的价格免税,而高于基准的价格则面临递增甚至禁止性的税率。该政策在低价格时授权企业自主定价,在高价格时通过税收进行约束,从而平衡了可及性、可负担性与企业盈利。
本文针对双重差分法(DiD)分析中的核心工具——事件研究图,提出了一种创新的函数数据方法。传统方法在平行趋势或无预期假设失效时无法提供可信的因果推断。新方法使DiD估计量收敛于连续函数巴拿赫空间中的高斯过程,从而能够构建快速且强大的同步置信带。通过等价性检验和相关性检验,该方法将事件研究图转化为严谨的可信因果推断工具,并在模拟和两个案例研究中验证了其性能。
研究指出,在使用个体纵向数据分析求职行为时,固定效应模型可能因求职者在退出失业状态时结果变量的特定取值,导致误差项与时间变量之间产生机械性相关,从而产生显著的“组内估计偏差”。通过蒙特卡洛模拟,研究发现该偏差可能非常大。这一发现不仅适用于求职研究,也适用于任何使用纵向数据衡量时间结构性效应的框架。
本文提出了一种基于双重随机化推断的双重差分(DiD)估计量显著性检验新方法。该方法通过对处理组和时间指标同时进行置换,生成了DiD系数的经验零分布。相比传统的t检验或单边置换程序,双重随机化利用了指数级扩大的随机化空间,从而获得了更密集、更稳定的零分布近似。研究使用多个应用经济学常用数据集验证了该方法的有效性和有限样本表现,结果表明其在样本量有限或分配结构不规则的设计中,能提供更稳健的非参数检验。
本研究构建了一个连续时间均衡搜寻模型,将匹配剩余视为扩散过程,工人进行在职搜寻与离职决策,企业设定状态依存的工资。模型采用均值场博弈框架,证明了稳态均衡的存在性与唯一性,并揭示了分离决策遵循自由边界规则。通过数值求解,模型成功校准了匹配生产率、工作任期、工资增长与工作转换等微观证据,为工资差异提供了结构性分解。
本文探讨了随机化检验在有限样本下的根本局限性。研究发现,并非所有感兴趣的零假设都能构建出有效的随机化检验。作者建立了一个理论框架,给出了零假设可进行随机化检验的充要条件。应用该框架分析单样本检验时,证明了包括“均值为零”在内的某些常见假设,在有限样本下根本无法构建出有效的随机化检验。此外,基于线性群作用的检验,其可检验的零假设仅对应于对称分布或正态分布的子集。这些发现确认了现有检验方法的边界,并强调了关注随机化检验渐近有效性的重要性。
本文提出了可持续剥削均衡(SEE),作为具有剥削者-被剥削者结构的动态博弈中马尔可夫完美均衡(MPE)的细化。SEE引入了两个额外的约束条件:一是可行性,要求状态轨迹保持在可持续集合内;二是具有剥削者最优选择的再谈判证明性,仅保留那些不受帕累托改进再谈判影响的可行均衡。研究证明了SEE在适当条件下的存在性,并以霸权国-附庸国的国际政治模型为例进行了说明。
本文总结了Bagnoli和Bergstrom(2005)关于对数凹函数的经典综述,修正了原文中的几处错误,并补充了有助于获得单调风险率的新结果。研究还探讨了该理论在垄断定价问题中的一个具体应用,为经济学和决策理论提供了实用的分析工具。