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01-23 00:00
本文纪念数学家Günter Hellwig(1926-2004),他撰写了偏微分方程和数学物理微分算子的经典教科书,影响了数代工程师。作为热情的教育者,他组织了Oberwolfach的PDE会议,并在指数理论领域做出开创性贡献。
偏微分方程数学物理指数理论数学教育纪念文章
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01-23 00:00
本文在p-粗糙路径空间Ω_p(V)中定义了一个子集H^p(V),该子集在加法运算⊞和标量乘法⊙下构成向量空间。研究证明,加法运算的定义域可扩展至Ω_p(V)×H^p(V),允许任意粗糙路径X被H∈H^p(V)扰动。作者验证了运算的结合律(X⊞H)⊞H̃ = X⊞(H⊞H̃)与平凡核性质X⊞H = X ⇔ H = 1(其中1为加法零元)。进一步研究表明,将H^p(V)扩展至几乎粗糙路径H^{am,p}(V)不会改变给定X的位移集合,即{X⊞H: H∈H^p(V)} = {X⊞H: H∈H^{am,p}(V)}。
粗糙路径向量空间几何结构扰动分析泛函分析
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01-23 00:00
本文提出了一种新型极化类编码——部分极化极化码。该编码通过对传统极化码的极化核进行选择性剪枝,修改合成比特信道容量,从而确保在解码早期即可获得一定数量的非冻结比特。这些早期可访问的信息比特能实现更有效的早期终止,这对于下行控制信道中的盲解码尤为重要,因为用户设备需要处理多个可能不含有效控制信息的候选码字。结果表明,PPP码相比传统极化码具有显著的性能增益,尤其在硬件限制阻碍直接扩展的大码长场景下。与聚合或分段等现有方法相比,PPP码无需额外硬件支持即可实现更高效率。
极化码信道编码6g通信控制信道盲解码早期终止
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01-23 00:00
本文为非专家介绍分层双曲空间与群的基本概念,旨在为遇到类似映射类群结构的学者提供入门指南。分层双曲性是一种几何群论框架,通过分层结构描述空间的几何性质,将复杂空间分解为更简单的双曲分量。该理论统一了包括映射类群、CAT(0)立方复形群等在内的多种重要几何对象,为研究大尺度几何提供了有力工具。
几何群论分层双曲性映射类群双曲空间大尺度几何
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01-23 00:00
本文研究一类包含多尺度效应的随机微分包含问题,旨在求解广义变分不等式。通过引入显式时间依赖的惩罚方法处理约束条件,系统由受极大单调算子驱动的非自治随机演化方程描述,并受布朗运动扰动。研究证明了系统在Legendre变换条件下的渐近收敛性,给出了有限时间收敛速率,并建立了大偏差原理,表明个体轨迹以指数速率集中在解集附近。最后,通过Euler-Maruyama离散化,将连续时间方法与前向-后向型惩罚调节算法联系起来。
随机微分包含多尺度系统变分不等式极大单调算子惩罚方法大偏差原理
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01-23 00:00
本文研究了射影空间中点构型的计数几何问题,定义了“射影构型计数”,用于枚举满足特定子集处于固定相对位置的点配置。当射影空间为 $\mathbb{P}^1$ 时,该计数恢复为交叉比次数。研究建立了两个主要结果:一是由二部图加权横截数给出的组合上界;二是通过从一个给定点投影,关联不同维数射影空间计数的递归关系。关键工具包括 Gelfand-MacPherson 对应、Jacobi-Trudi 与 Thom-Porteous 公式,以及二部图匹配理论中的盈余概念。
计数几何射影空间点构型组合上界递归关系交叉比
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01-23 00:00
本文为各向同性Grassmannian上的反球面Hecke范畴 $H_{(D_n, A_{n-1})}$ 的基本代数提供了一个 ${\rm Ext}$-箭图与关系表示。该表示基于杯-帽元Kazhdan–Lusztig组合学与Temperley–Lieb图表示法,为研究该范畴的表示理论提供了清晰的组合框架。
hecke范畴ext-箭图kazhdan–lusztig组合学temperley–lieb图各向同性grassmannian表示理论
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01-23 00:00
本文为源于Dunkl系统的加权超平面排列提供了一个数值特征。Dunkl系统是结合了反射群作用与微分算子的可积系统,在数学物理与表示论中具有重要地位。该研究通过数值方法,对这类排列的内在结构进行了精确刻画,为理解其几何与组合性质提供了新工具。
dunkl系统超平面排列数值特征反射群可积系统几何结构
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01-23 00:00
本文研究了由独立同分布原子测度样本生成的随机多面体 $K_N=\conv\{X_1,\dots,X_N\}$ 的阈值现象。作者修正并完善了 Dyer–Füredi–McDiarmid 在离散超立方体阈值论证中的一个关键步骤,该步骤涉及支撑半空间的估计。通过比较连续对数凹情形(通过 Cramér 变换和 Tukey 半空间深度)与离散情形的阈值驱动机制,本文建立了格点 $p$-球 $\mathbb{Z}^n \cap rB_p^n$ 的尖锐阈值。同时,作者通过构造结构反例,证明尖锐阈值在一般离散对数凹情形下未必成立。
随机多面体阈值现象离散对数凹性原子测度格点几何半空间深度
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01-23 00:00
本文针对具有重尾(如帕累托分布)的概率测度,建立了Cheeger不等式的类比结果。主要应用表明:对于参数λ>3的帕累托分布μ_λ,其n维乘积测度μ_λ^n上的任意1-利普希茨函数f,方差满足Var_{μ_λ^n}(f) ≤ C(λ) n^{2/(λ-1)}。这一结果显著改进了基于Efron–Stein不等式得到的O(n)界,并且在考虑L^∞范数对应的利普希茨函数时是渐近紧的。
重尾分布方差界cheeger不等式乘积测度利普希茨函数帕累托分布
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01-23 00:00
本文研究了模Collatz图及其变种——模Conway音乐排列图的行列式。作者确定了这些图的行列式值,并揭示了其背后有趣的数论性质。这些结果为理解Collatz猜想及相关组合结构的代数特性提供了新的视角。
collatz猜想图行列式数论组合数学模运算
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01-23 00:00
本文系统综述了秩度量码的数学基础与发展,重点探讨了其从有限域到更一般域(如代数闭域、实数域)的扩展。文章分析了码参数的Singleton类边界,证明了其在有限域情况下的紧致性,并对比了边界不紧的其他场景。同时,研究了在具有循环伽罗瓦扩张的域上构造最大秩距离(MRD)码的方法,并建立了线性秩度量码与规避子空间之间的联系。
秩度量码最大秩距离码编码理论有限域伽罗瓦扩张规避子空间
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01-23 00:00
本文研究了在左凝聚环R上的同调性质。主要证明了:若每个Ding内射左R-模的特征模都是Gorenstein平坦模,则Gorenstein平坦右R-模类GF是预包络的。特别地,当每个内射左R-模具有有限平坦维数时(例如在Ding-Chen环上),该结论成立。研究还引入了弱Ding内射模类wDI,并证明了在wDI对扩张封闭的条件下,三个关键性质等价:1) Ding内射模的特征模是Gorenstein平坦模;2) wDI类对直极限封闭;3) wDI类是覆盖类。这些等价条件共同保证了GF的预包络性。
同调代数gorenstein平坦模ding内射模预包络覆盖类凝聚环
cs
01-23 00:00
本文提出了一种新颖的多智能体框架,用于在交互场景中实现真实、可解释的人类用户模拟。该框架通过角色控制和任务状态追踪来模拟目标导向对话中的人类认知过程。系统包含三个专门智能体:用户代理、状态追踪代理和消息属性生成代理。通过在餐厅点餐等复杂场景中进行评估,实验表明,相比单一LLM基线,该完整多智能体系统在角色一致性、任务完成准确性、可解释性和真实性方面均取得显著提升,为模拟具有认知合理性的人类用户提供了强大环境。
用户模拟多智能体系统角色控制任务状态追踪对话ai认知建模
cs
01-23 00:00
本研究通过混合方法,结合统计分析、机器学习与半结构化访谈,探讨了爱丁堡视障老年人在使用公共交通时面临的挑战。研究发现,城市交通系统高度集中,出行信息缺乏可用格式,而参与者普遍依赖记忆导航,并已不同程度地使用导航技术,且对采用人工智能持开放态度。分析强调了满足感官与认知需求的动态工具对于提升独立出行能力的重要性。
人机交互智慧城市公共交通视障辅助老年群体空间分析
cs
01-23 00:00
本研究针对印度尼西亚日益严峻的糖尿病问题,开发了一款Android移动应用前端,旨在解决AI健康应用“黑箱”预测的透明度难题。应用采用瀑布开发模型,核心功能是将SHAP等可解释AI(XAI)技术输出的复杂结果,通过用户偏好的条形图、饼图等可视化形式,以及集成GPT-4o生成的个性化文本叙述,直观展示各风险因素的贡献度。评估显示,该设计显著提升了非专业用户的理解(平均分4.31/5)并促进了预防行动,技术功能测试通过率达100%。
可解释人工智能移动健康应用糖尿病风险评估shap可视化人机交互gpt-4集成
cs
01-23 00:00
本研究通过实证方法,探讨了残疾大学生对机器人支持的感知。研究比较了两种交互角色(信息导向的“路标”角色与倾诉导向的“倾听板”角色)和两种实体化类型(实体机器人/无实体的语音代理)。参与者从五个维度评估了这些系统:感知理解度、社交精力消耗、信息获取/清晰度、任务难度和数据隐私担忧。主要发现表明,实体机器人被认为比纯语音代理更具理解力,其“实体化”特性显著影响了用户对其社交性、生动性和隐私的感知。研究还分析了不同残疾类型间的差异,为利用社交机器人缓解高等教育中的无障碍障碍提供了关键见解,并强调了相关的伦理、社会与技术挑战。
社交机器人无障碍教育人机交互实证研究残疾学生
cs
01-23 00:00
KnowTeX是一款独立的用户友好工具,旨在弥合非正式数学文本与形式化证明系统之间的鸿沟。它扩展了Lean Blueprints的理念,允许用户通过在LaTeX源码中使用简单的“uses”命令来标注语句间的依赖关系,并自动生成可预览的DOT和TikZ格式依赖图。这种依赖图可视化方法揭示了数学结果、定义和证明之间的结构,有助于阐明核心结论、辅助数学教育与形式化工作,并为对齐非正式与形式化数学表示提供了资源。作者主张依赖图应成为数学写作的标准特性,以同时惠及人类读者与自动化系统。
数学可视化依赖图latex工具形式化数学数学教育
cs
01-23 00:00
本研究提出了Elsewise,一个用于创作基于生成式AI的交互式叙事(IN)的作者工具。它引入了“捆绑故事线”的新概念,通过可视化叙事可能性空间,帮助作者探索不同玩家路径在用户可配置叙事维度上的异同。一项用户研究(n=12)表明,该方法能有效提升作者对玩家体验叙事的预判能力,从而实现对叙事可能性空间更有效的控制和探索,弥合了作者意图与玩家实际体验之间的差距。
交互式叙事生成式ai作者工具可能性空间叙事可视化人机交互
cs
01-23 00:00
本文提出Entropy-Tree,一种新型的树状解码方法,旨在解决现有解码策略在探索时存在的盲目性或冗余性问题。该方法的核心是利用模型预测的熵作为分支决策信号,仅在模型表现出真正不确定性的位置扩展搜索树,从而实现高效的结构化探索。实验表明,在多项推理任务中,Entropy-Tree在多个模型和数据集上均取得了优于Multi-chain的pass@k性能,并且其预测熵在不确定性校准方面(AUROC)也优于多种传统指标。该方法将高效的探索与可靠的置信度估计统一在单一解码流程中。
大语言模型解码策略不确定性估计树搜索推理任务熵引导
cs
01-23 00:00
本研究提出一个数据工程框架,解决嵌入向量改造技术因知识图谱质量不佳而失效的问题。分析发现,真实语料中的标签标注会虚增图谱密度,产生虚假边,导致所有改造方法均出现显著性能下降(-3.5%至-5.2%,$p<0.05$)。经预处理后,EWMA改造方法实现了+6.2%的改进($p=0.0348$),尤其在定量综合问题上提升显著(平均+33.8%)。结果表明,预处理质量(影响幅度超10%)比算法选择(差异约3%)更能决定改造的成败。
检索增强生成嵌入向量改造知识图谱数据预处理自然语言处理
cs
01-23 00:00
本文提出了一种创新的多智能体大语言模型主题建模框架(MALTopic),旨在克服传统方法(如LDA和BERTopic)在分析复杂调查数据时的局限。传统方法通常仅处理自由文本,且生成的主题抽象难懂。MALTopic将任务分解,由三个专门的LLM智能体协作完成:一个利用结构化数据增强文本响应的“丰富智能体”,一个提取潜在主题的“主题建模智能体”,以及一个优化结果的“去重智能体”。在真实调查数据集上的比较分析表明,MALTopic在主题连贯性、多样性和可解释性方面均显著优于基线方法,生成了更具上下文相关性、易于人类理解的主题,为复杂调查数据分析提供了更有效的解决方案。
主题建模多智能体系统大语言模型调查数据分析文本挖掘
cs
01-23 00:00
本研究系统评估了当前主流LLM文本检测器的可靠性,发现无论是无监督方法还是监督学习方法,在面对分布偏移、未知生成模型或简单风格扰动时均表现脆弱。为提升鲁棒性,论文提出了一种基于监督对比学习(SCL)的框架,旨在学习更具判别力的文本风格嵌入。实验表明,监督方法在域内表现优异,但域外性能急剧下降;而无监督方法则高度依赖代理模型的选择。研究结果揭示了构建领域无关检测器所面临的根本性挑战。
ai文本检测大语言模型分布偏移监督对比学习鲁棒性评估生成式ai
cs
01-23 00:00
针对现有AI生成科学综述评估基准仅关注结构、引用等表面质量,而无法衡量其深层“学术价值”的问题,本研究提出了DeepSurvey-Bench。该基准首次构建了一套涵盖信息价值、学术交流价值与研究指导价值的综合评估标准,并据此构建了带有学术价值标注的可靠数据集。实验表明,该基准在评估生成综述的学术价值方面与人类评估具有高度一致性,为自动化综述生成技术的质量评估提供了更全面、深刻的衡量工具。
ai生成综述学术评估基准自然语言处理科学计量人工智能评估文献综述
cs
01-23 00:00
扩展现实(XR)面临3D内容创作成本高、交互方式不直观两大挑战,限制了其广泛应用。本文探讨了生成式AI(GenAI)如何通过视觉语言模型和扩散生成技术,为XR提供解决方案:它能理解模糊指令和物理场景,自动生成或操控3D内容,实现语言驱动的自然交互。论文通过三个具体用例展示了该融合如何解决可扩展性和交互自然性的关键障碍,并指出了推动更广泛应用所需解决的技术挑战。
生成式ai扩展现实人机交互3d内容生成自然语言交互视觉语言模型
cs
01-23 00:00
本研究通过系统综述39项相关研究,总结了社交机器人作为健康行为干预工具的设计与评估现状。研究识别出四大核心行为改变策略:指导策略、咨询策略、社会影响策略和增强说服力策略,这些策略凸显了社交机器人作为干预手段的独特优势,并为设计提供了启发。同时,综述分析了当前评估实践的关键特征,包括研究设计、场景、持续时间和结果测量,并在此基础上为未来人机交互研究提出了方向。
社交机器人健康行为改变人机交互系统综述行为干预评估方法
cs
01-23 00:00
本研究通过两个经典经济博弈实验(独裁者博弈与最后通牒博弈),探究人们对于大语言模型(LLM)代其决策时的社会规范期望是否与人类决策者不同。两项预注册实验(N=2,658)发现:1)在无需对方接受的情况下(如独裁者博弈),由机器提出的分配方案被认为社会适宜性更低;2)在需要对方接受的情况下(如最后通牒博弈),人们拒绝机器方案比拒绝人类方案更“适宜”;3)收到来自机器的拒绝与收到来自人类的拒绝,其社会适宜性无差异。结果表明,人们对机器如何分配资源适用了不同的规范,但并不反对机器来执行规范。
大语言模型社会规范经济博弈人机交互委托决策行为实验
cs
01-23 00:00
本文系统综述了大视觉语言模型(LVLMs)引发的多模态假新闻检测范式转变。早期方法依赖浅层融合技术,难以理解高级语义和复杂跨模态交互。LVLMs通过强大的联合表征学习,实现了端到端的视觉-语言统一建模,显著提升了检测图文结合虚假信息的能力。文章梳理了从传统检测流程到基础模型驱动范式的演进历程,建立了涵盖模型架构、数据集和性能基准的结构化分类体系,并分析了可解释性、时序推理和领域泛化等现存挑战,为未来研究指明了方向。
多模态假新闻检测大视觉语言模型跨模态学习范式转变表征学习虚假信息
cs
01-23 00:00
本文针对金融领域部署的LLM代理在监管审计中难以复现相同决策的问题,提出了确定性-忠实性保障框架(DFAH)。该框架用于衡量工具调用型代理的轨迹确定性和基于证据的忠实性。研究发现,在非代理基准测试中,7-200亿参数模型可达100%确定性,而1200亿以上参数模型需要3.7倍验证样本才能达到同等统计可靠性。与可靠性-能力权衡假设相反,确定性($r = 0.45, p < 0.01$)与忠实性呈正相关。研究提供了三个金融基准测试及开源压力测试工具,表明采用模式优先架构的一级模型能达到审计回放要求的确定性水平。
llm代理金融审计确定性保障工具调用模型评估可复现性
q-bio
01-23 00:00
研究揭示了当前AI架构在在线神经记忆中存在“稳定性鸿沟”:当使用共享的连续参数(如神经网络权重)同时进行快速事实存储和语义知识提取时,记忆会迅速崩溃。通过定义语义密度(ρ),研究发现即使具备完美注意力和无限上下文,仅需存储5个高密度相关事实(ρ > 0.6)或20-75个中等密度事实,准确率就会坍缩至接近随机水平。这种失败源于存储与检索共享同一基质的写入干扰,并导致生产系统中出现40-70%的模式漂移和0-100%的校正率波动。研究借鉴神经科学的互补学习系统理论,提出“知识对象”作为离散、类型化的记忆单元,与神经权重配对,构建真正的双轨学习架构。
神经记忆稳定性鸿沟语义密度互补学习系统知识对象ai架构
q-bio
01-23 00:00
本文提出将量子互补性重新解释为一种认知原则,而非关于实在的本体论主张。通过重新审视爱因斯坦-玻尔论战,作者揭示了描述完备性与语境意义之间的持久张力。基于此,文章引入了“认知互补性”作为在非经典不确定性下进行推理的结构性原则,并提出了“量子直觉”这一可检验的认知能力。量子直觉被定义为一种能够维持表征多元性、调控承诺时机并以语境敏感方式解决视角不相容性的能力。该框架为量子测量理论与认知科学之间建立了原则性桥梁,并为研究不可约不确定性下的决策行为开辟了实证路径。
量子直觉认知互补性量子测量认知科学不确定性决策爱因斯坦-玻尔论战
q-bio
01-23 00:00
本研究探讨了基于结构化定性访谈的大语言模型(LLMs)能否生成近似真实个体的心理测量反应,并评估其对特质强度变化的敏感性。26名成人完成了开放式访谈和四项标准化自评量表。GPT-4o和Qwen3-235B-A22B根据访谈内容推断个体心理特征,并以角色身份回答问卷。结果显示,两种模型在所有量表上的表现均优于随机基线,GPT-4o展现出更高的准确性和可重复性。模拟反应在ASRS、BAARS-IV和RAADS-R量表上与人类数据高度匹配,但在AQ量表的“关注细节”子量表上存在局限。研究表明,基于访谈的LLMs能够生成连贯且优于随机水平的神经发育特质模拟,支持其作为合成参与者在早期心理测量研究中的潜在应用,但也揭示了明确的领域特异性限制。
大语言模型神经多样性心理测量学模拟代理人工智能adhd/asd
q-bio
01-23 00:00
本研究利用网络分析、非平稳时间序列分析和多变量模式分类技术,探究了腹语后效现象背后的神经机制。腹语后效指持续暴露于腹语错觉后,单感官听觉定位会向先前视觉刺激的位置偏移。研究发现,这种重校准发生在听觉处理通路的早期阶段,并且后效会随着时间推移而衰减。该工作为理解多感官整合与感知可塑性提供了新的网络视角。
腹语后效网络分析听觉通路多感官整合脑电图感知可塑性
q-bio
01-23 00:00
本研究提出了ECGomics,一个用于心电信号多维解构的系统性范式与开源平台。它借鉴基因组学的分类严谨性,将心脏活动解构为结构、强度、功能和比较四个维度,有效融合了专家定义的形态学规则与数据驱动的潜在表征,弥合了手工特征与深度学习嵌入之间的鸿沟。该框架已实现为一个包含Web研究平台和移动端集成的可扩展生态系统,支持高通量分析、实时信号采集与结构化诊断报告生成,为数字生物标志物发现和个性化心血管医学奠定了基础。
心电分析数字生物标志物人工智能开源平台心血管医学可解释ai
q-bio
01-23 00:00
本研究探索了在没有外部位移信号输入的情况下,连续吸引子网络(CANs)学习实现稳定状态间转移的能力。通过比较环形与折叠蛇形两种拓扑结构,并系统评估不同时间尺度下的稳定性,研究发现:在短期评估下,网络倾向于收敛到缺乏持续吸引子动力学的“捷径”关联解;只有当在长时间自由运行中明确要求稳定性时,真正的基于吸引子的转移动力学才会涌现。这表明吸引子动力学是一种受约束的机制,而非局部学习的默认结果。此外,拓扑结构严格限制了学习转移的能力,环形拓扑可实现长期稳定,而折叠蛇形拓扑在流形不连续处存在无法完全克服的几何极限。
连续吸引子网络状态转移学习拓扑约束循环神经网络计算神经科学动力学稳定性
q-bio
01-23 00:00
本研究针对循环神经回路中强相关噪声通过非线性传递函数的问题,提出了一种新的动态平均场理论方法。该方法将Ornstein-Uhlenbeck噪声的非线性函数替换为均值和协方差匹配的高斯等效过程,并结合扩展非线性性的对数正态矩闭合,推导出循环神经元网络的闭合动态平均场理论。该理论能准确捕捉一阶瞬态、固定点以及噪声诱导的分岔结构偏移,在强涨落区域优于标准的线性化近似。该方法适用于动力学通过非线性变换平滑依赖于OU过程的广泛场景,为计算神经科学模型中噪声依赖相图的分析提供了可行路径。
动态平均场理论循环神经网络非线性噪声ornstein-uhlenbeck过程分岔分析计算神经科学
q-bio
01-23 00:00
本研究提出探索增强潜在推理框架(ELILLM),以解决大语言模型(LLMs)在基于结构的药物设计(SBDD)中面临的对蛋白质结构理解不足和分子生成不可预测的挑战。该框架将LLM的生成过程重新解释为编码、潜在空间探索和解码的工作流。通过贝叶斯优化系统性地探索潜在嵌入,并利用位置感知代理模型高效预测结合亲和力分布以指导搜索。知识引导的解码进一步减少了随机性并有效施加了化学有效性约束。在CrossDocked2020基准测试中,ELILLM相比七种基线方法展现出强大的受控探索能力和更高的结合亲和力得分。
药物设计大语言模型潜在空间探索贝叶斯优化结合亲和力预测分子生成
q-bio
01-23 00:00
本研究提出了SAGE-FM,一种基于图卷积网络(GCN)的轻量级空间转录组学基础模型。该模型通过掩码中心点预测目标进行训练,在涵盖15个人体器官的416个Visium样本上学习到了空间连贯的基因表达嵌入。实验表明,SAGE-FM在无监督聚类和保持生物学异质性方面优于现有方法,并能有效泛化至下游任务,例如在口咽鳞状细胞癌的病理学家标注中达到81%的准确率。此外,模型通过计算机模拟扰动实验,成功捕获了与真实情况一致的方向性配体-受体及上游-下游调控效应。
空间转录组学基础模型图卷积网络基因表达生物信息学可解释ai
q-bio
01-23 00:00
本研究提出一种机器学习方法,利用临床测试和标准MRI数据,旨在改善非遗忘型阿尔茨海默病(atAD)的诊断。该方法整合了海马体体积和全脑MRI特征,在区分atAD与非AD认知障碍方面,相比仅使用海马体体积的传统方法表现更优。通过Boruta统计方法识别出关键脑区特征。在NACC和ADNI数据集上的实验表明,该方法将atAD病例的正确诊断率(召回率)分别从52%提升至69%和从34%提升至77%,同时保持了高精确度。
阿尔茨海默病机器学习医学影像非遗忘型诊断模型神经科学
q-bio
01-23 00:00
针对现有药物相互作用(DDI)预测模型在真实场景(涉及大量未见药物)中泛化能力不足的问题,本研究提出了一种新的关系学习框架GenRel-DDI。该框架将DDI预测重构为以关系为中心的学习问题,使交互表征的学习独立于具体药物身份,从而捕获可迁移的交互模式。实验表明,该方法在多个基准测试中显著优于现有方法,尤其在严格的实体不相交评估中优势明显,为稳健的DDI预测提供了有效方案。
药物相互作用关系学习模型泛化药物发现人工智能
q-bio
01-23 00:00
本研究提出了一种创新的重建算法,首次将全玻片成像(WSI)与定量相位成像(QPI)技术相结合。该算法基于自参考三波数字全息显微镜,能够自适应地处理局部或拼接的全息图,从而实现对宫颈涂片等细胞样本的高通量、无标记全玻片成像。实验表明,该算法在处理上皮细胞样本时表现良好,为计算机辅助细胞学筛查提供了更丰富的信息维度。
全玻片成像定量相位成像数字全息细胞学筛查图像重建宫颈涂片
q-bio
01-23 00:00
本研究通过体外荧光各向异性竞争结合实验,精确测量了人类转录因子Klf4与大量短DNA序列的物理结合能。研究发现,结合能的高度非线性序列依赖性可通过结合线性能量模型与描述转录因子耦合识别核苷酸的伊辛模型来捕捉。该统计力学模型仅用体外测量参数,即可准确预测单个长DNA分子上的Klf4结合模式,并能无额外拟合地预测Klf4在全人类基因组中的占据情况。
转录因子结合能基因组学统计力学klf4体外实验
physics
01-23 00:00
本研究通过一个静态公理化框架,将关系维持视为结构兼容性问题,而非战略选择或随机实现。研究证明,在任何非退化的位置约束下,任何分叉事件(如投票或制度安排)都无法同时保留所有关系。相反,事件后的网络必然同时呈现碎片化与凝聚性,或将退化为位置无关的平凡情况。这一纯粹结构性的结果不依赖于偏好、信念或动态调整,为普遍凝聚的结果设定了根本性限制。
网络形成结构约束社会物理学博弈论不可能性定理
physics
01-23 00:00
针对航天器热防护系统设计,传统实验室测量难以覆盖大气再入时的高温环境。本研究提出一种基于信息场理论的贝叶斯框架,将热导率建模为高斯过程,并通过热方程构建物理信息先验,从稀疏的温度测量数据中反演高温纤维隔热材料的热导率。该方法生成了量化不确定性的后验分布,并成功应用于不透明纤维隔热材料,将推断结果用于火星和地球再入轨迹下的高保真数字孪生性能模拟,实现了在无法直接测量区域的鲁棒热防护系统尺寸设计。
贝叶斯反演热导率重构信息场理论热防护系统高斯过程数字孪生
physics
01-23 00:00
本研究采用有限元方法,深入探究了在强变形(LD)状态下脂质膜与蛋白质包涵体(PIs)之间的相互作用。研究揭示了膜对PI施加的力随其垂直位移呈非单调变化,且该力的定性特征与蛋白质几何形状无关。对于两个相互作用的PIs,膜介导的势能随蛋白质间距离呈亚幂律衰减,反映了弹性介质的复杂性质。研究还证实了在LD状态下,锥形PIs的取向与电荷类似,相同取向相斥,相反取向相吸。此外,在膜流动存在时,研究识别出一个特征速度,用于区分弯曲刚度主导和粘性效应主导的两种状态,表明超过该阈值将引发流动诱导的变形。这些结果为涉及强变形的生物相关场景(如蛋白质分选、聚集和膜运输)提供了定量预测。
生物物理膜蛋白相互作用大变形力学有限元模拟膜弹性
physics
01-23 00:00
本研究利用透射式微波阻抗显微镜(TMIM)技术,首次实现了对铌酸锂GHz声表面波谐振器中声波模式的直接可视化成像。实验清晰地观测到由反射镜紧密限制的高斯模式分布,并从中提取出谐振器自身的线宽参数。该空间分辨的声学剖面分析技术为器件失效分析提供了新方法,为优化经典与量子声学应用中的声表面波谐振器性能指明了方向。
声表面波谐振器微波阻抗显微镜模式可视化量子声学器件表征铌酸锂
physics
01-23 00:00
本研究利用全内反射产生的倏逝波,探究了红细胞在不同葡萄糖浓度环境下的运动动力学。通过搭建1064 nm激光系统和双腔棱镜装置,结合TrackMate自动追踪技术分析了超过60组轨迹。结果显示,红细胞平均速度随葡萄糖浓度升高而显著下降,从5 mM时的11.8 μm/s降至50 mM时的8.8 μm/s(p = 0.019)。这表明倏逝波可作为非侵入性工具,探测生化变化对细胞膜力学特性的影响。
光学操控红细胞力学倏逝波生物物理葡萄糖效应细胞追踪
physics
01-23 00:00
本研究在可压缩欧拉方程框架下,系统评估了五种有限差分格式(包括Beam-Warming隐式算法、Steger-Warming通量矢量分裂、van Leer方法及两种新型AUSM+格式)对二维超声速无粘流中激波分辨率的影响。重点分析了钝体绕流问题中各格式的激波捕捉能力,发现数值格式特性与区域变换过程会显著改变激波结构,并可能在上游产生非物理扰动。研究采用自由流减法、通量限制和人工耗散添加等方法缓解这些问题,其中一种AUSM+格式在抑制数值扰动方面表现出更强的鲁棒性,计算结果与文献中的数值及实验数据吻合良好。
计算流体力学激波捕捉有限差分法数值耗散欧拉方程超声速流
physics
01-23 00:00
本研究聚焦于非结构网格上三种梯度重构技术在计算粘性项时的数值表现,旨在提升计算流体力学(CFD)在复杂几何(如多段翼型、跨音速机翼)中的稳定性和精度。研究采用可压缩雷诺平均Navier-Stokes方程与负Spalart-Allmaras湍流模型,通过Roe近似黎曼求解器处理无粘通量。结果表明,简单的梯度重构方案会导致严重的数值不稳定,而更复杂的方案则能与文献数据高度吻合。此外,研究提出了一种基于残差演化的新型收敛加速技术,通过三条简单规则控制全局CFL数,能快速将残差降至机器零。研究还发现,即使没有激波,气动力的积分结果对限制器公式的选择仍存在轻微依赖。
计算流体力学梯度重构非结构网格收敛加速数值稳定性复杂几何
physics
01-23 00:00
本研究扩展了Ian Wright提出的基于主体的“资本主义社会架构”模型,探讨消费上升对财富不平等的影响。模型宏观行为主要由一个关键无量纲参数R(人均平均财富与平均工资之比)主导,研究发现不平等程度(以基尼系数衡量)随R增加而上升。通过放宽模型简化假设——引入交易频率异质性与个体交易额度限制,并分析内生适应性工资的动态反馈——结果表明,R对不平等的影响在定性上保持稳健,但具体分布模式受交易频率与限制影响;内生劳动力市场反馈则可能稳定或加剧不平等,取决于宏观经济条件。
财富不平等基于主体模型消费动力学社会物理学经济模拟基尼系数
physics
01-23 00:00
本研究构建了一种超快金刚石非线性光子传感器,用于评估表面电场。该传感器基于金刚石纳米尖端中的氮空位中心,突破了传统泵浦-探测技术的空间限制。利用10飞秒的近红外光脉冲调制二维过渡金属二硫化物的表面电场,并以纳米-飞秒的时空分辨率监测局部电场的动力学。这项纳米级技术将为先进纳米材料的传感提供新的视野。
量子传感氮空位中心超快光学纳米技术光电探测金刚石
physics
01-23 00:00
本研究提出了一种无需破坏面内对称性即可实现连续谱束缚态(BIC)向准连续谱束缚态(qBIC)转变的新机制。通过设计面外不对称性(称为 $\sigma_h$-qBIC),在保持面内对称性的前提下,系统随 $\sigma_h$ 对称性逐渐破缺而发生拓扑相变,表现为Zak相位反转和四极子-偶极子模式间的能带反转。该机制不仅能精确调控BIC的辐射耦合,还引入了一个对缺陷免疫的qBIC区域,为设计高Q值谐振器和拓扑鲁棒性等离子体腔提供了普适性方法。
拓扑光子学连续谱束缚态对称性破缺等离子体腔高q谐振
econ
01-23 00:00
针对中国平台巨头长期在核心市场以低于成本价竞争的现象,本文提出了一种动态博弈理论。研究认为,传统单市场利润最大化模型无法解释此现象,应将企业视为生态系统优化者。核心机制在于“生态系统互补性”,即用户在相邻市场产生的溢出价值。当互补性足够强时,持续的低于成本定价会成为唯一的稳定均衡,这是一种永久性的补贴竞争状态,而非传统掠夺性定价。研究进一步表明,这种竞争模式会导致资本流向补贴战而非创新,造成长期福利损失。
平台竞争生态系统动态博弈跨市场补贴反垄断福利分析
econ
01-23 00:00
本文提出“顺序理性假说”,认为消费者在顺序进行两两比较时,比同时面对所有选项更能做出效用最大化的决策。研究通过构建一个有界注意力模型,将随机注意力模型的单调注意力规则扩展至序列选择场景,理论化解释了顺序呈现如何减少认知过载并避免情境依赖的决策错误。该模型为数字市场法规、行为经济学及平台设计提供了理论依据,表明优化选择呈现方式能促进更理性的消费决策。
行为经济学选择架构认知成本数字平台决策模型顺序呈现
econ
01-23 00:00
本研究探讨了在销售互补产品的双寡头市场中,混合捆绑销售与竞争性价格匹配保证(PMGs)的均衡策略。模型设定一家零售商采用混合捆绑(单独销售与捆绑销售并行),而竞争对手仅销售捆绑产品。研究刻画了各子博弈中唯一的纯策略纳什均衡,并与无捆绑基准进行比较。结果表明,只要均衡存在,混合捆绑策略严格占优。在采用捆绑策略的前提下,价格匹配保证的采用需要在战略需求获取与忠诚客户利润损失之间进行权衡,且该权衡随价格需求弹性与产品互补性强度的相对变化而呈现系统性差异。
捆绑销售价格匹配互补品市场双寡头竞争博弈均衡
econ
01-23 00:00
研究探讨生成式AI驱动的“氛围编码”(vibe coding)对开源软件(OSS)生态的均衡影响。模型假设OSS是生产更多软件的可扩展投入,用户可选择直接使用或通过AI代理间接使用。分析表明,氛围编码虽通过降低使用和构建现有代码的成本提高了生产率,但也削弱了用户与维护者间的直接互动——这是许多维护者获得回报的主要途径。当OSS仅通过直接用户参与货币化时,氛围编码的广泛采用会降低项目进入与共享意愿,减少OSS的可用性与质量,最终在生产率提升的背景下仍可能导致整体福利下降。研究指出,要在大规模氛围编码时代维持当前OSS规模,维护者的报酬机制需发生根本性变革。
生成式ai开源软件软件经济学开发者激励生态可持续性ai代理
econ
01-23 00:00
本研究探讨了在自利智能体进行集体决策的多智能体系统中,如何通过内生、结果依存的转移支付来协调联盟形成并实现稳定。作者证明,在共识规则下,总能找到个体理性的强纳什均衡,从而实现福利最大化的结果,并提供了高效的构造算法。对于更一般的匿名、单调且确定的规则,研究精确刻画了有利可图的偏离条件,从而限制了破坏稳定的联盟。该框架通过融合合作与非合作博弈的视角,展示了可转移效用如何实现类似核心的稳定性,在经典不可能性定理适用的场景下,也能恢复效率与预算平衡。
集体决策转移支付联盟稳定性多智能体系统纳什均衡福利最大化
econ
01-23 00:00
本文研究一个筛选问题:代理人私下观察到一个可行的技术集合,并可策略性地向委托人披露一个子集。委托人随后采取行动,其收益结果对双方公开。在假设可能的技术集按集合包含关系排序的条件下,作者证明最优机制承诺给代理人的效用随其报告集合的扩大而弱递增,且委托人的选择是在此承诺效用约束下最大化自身效用。最优承诺效用要么与完全信息基准下的代理人效用一致,要么在局部保持恒定,其恒定段的数量受完全信息基准下递减段数量的限制。
机制设计信息筛选策略性披露委托代理不完全信息
econ
01-23 00:00
本文针对广告技术和医疗等领域的异质处理效应估计,提出了稳健X-Learner框架,以解决极端类别不平衡和重尾结果分布的双重挑战。传统X-Learner依赖均方误差最小化,易受少数群体中极端观测值(“鲸鱼”)影响,导致“异常值污染”。新方法将一种重下降的γ-散度目标(在高斯假设下等价于Welsch损失)集成到梯度提升机制中,并基于Majorization-Minimization原理采用代理Hessian策略稳定非凸优化。在半合成Criteo Uplift数据集上的实验表明,RX-Learner将异质效应估计精度误差降低了98.6%,有效将稳定的“核心”群体与波动的“外围”群体解耦。
异质处理效应稳健估计数据不平衡重尾分布梯度提升因果推断
econ
01-23 00:00
本研究利用开源软件中编程语言的地理分布数据,构建了国家软件经济复杂度指数(ECIsoftware),以弥补传统基于贸易、专利等行政数据在衡量数字经济时的盲区。研究发现,该指数能有效补充现有复杂度指标,共同解释国家间人均GDP、收入不平等和排放水平的差异。同时,开源软件的发展遵循“关联性”原则,即一个国家在编程语言上的进入与退出,部分由其当前的专业化模式所决定。
经济复杂度数字经济开源软件编程语言地理数据关联性
econ
01-23 00:00
本文研究了当功利主义规划者为具有有限理性的异质群体设计离散选择集时,最优父爱主义政策的微妙性。研究表明,最有效的约束或影响选择的政策,取决于群体偏好与衡量行为次优性的条件选择概率的乘积。通过两个具体场景分析:一是假设个体效用测量存在随机误差;二是研究二元治疗选择中,规划者基于公开协变量强制治疗或允许个体基于私人信息选择。分析表明,确定最优政策需要规划者掌握通常难以获得的广泛知识,并警示行为公共经济学研究应避免对最优父爱主义政策性质做出过于乐观的断言。
行为公共经济学有限理性父爱主义政策设计功利主义规划临床决策
econ
01-23 00:00
本研究将Transformer生成模型引入社会科学领域,提出了一种针对纵向社会经济数据的生成模型。核心贡献在于:设计了一种新颖的编码方法,将社会经济生活史(包括跨生活领域的重叠事件)表示为序列;并采用生成建模技术,模拟基于过往历史的、合理的替代性生命轨迹。利用意大利社保局(INPS)的大规模数据验证,模型能够进行大规模训练,复现与现实因果一致的劳动力市场模式,并生成连贯的假设生命路径。这项工作展示了社会经济轨迹生成建模的可行性,为政策导向研究(尤其是反事实生成应用)开辟了新机遇。
生成模型社会经济轨迹transformer反事实分析序列数据政策模拟
econ
01-23 00:00
本研究弥合了最优税收理论与实际政策制定之间的鸿沟,提出了一种将税制改革建模为约束优化问题的新方法。该方法将整个所得税法规参数化为一系列分段线性函数,从而允许政策制定者在优化过程中,同时纳入边际税率平滑、收入变动限制、税收中性、效率、公平性以及行政简化等多重理论与现实约束。该框架计算上可行,并已开发为开源软件包 exttt{TaxSolver}。以荷兰税制为例的模拟应用表明,该方法能生成一系列改革方案,有效平滑边际税率尖峰、简化规则,并严格限制家庭因改革可能遭受的收入损失。
最优税收税制改革约束优化政策模拟计算经济学
astro-ph
01-23 00:00
OmniSpectra 是首个处理原生分辨率天文光谱的基础模型,无需重采样即可处理任意长度的光谱数据。其创新架构结合了自适应分块、正弦全局波长编码和有效性感知注意力掩码,能够同时从多个不同配置的真实巡天数据中学习。该模型在有限训练样本下展现出卓越的零样本泛化能力,在恒星与星系分类、红移估计等多项任务上达到领先水平,显著减少针对不同任务从头训练专用模型的需求。
天文光谱基础模型深度学习零样本学习天体物理
astro-ph
01-23 00:00
欧洲空间局主导的LISA(激光干涉空间天线)计划于2035年发射,将成为首个空间引力波探测器。通过与NASA及成员国合作,LISA将探测低频引力波,开启黑洞并合、宇宙学等新科学窗口。为最大化科学产出,ESA与NASA已组建20人科学团队,负责发射前的关键技术准备与科学目标规划。本文概述了LISA任务进展、科学目标及相关波形研究。
引力波探测空间天文lisa任务低频引力波国际合作
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用ALMA高分辨率观测,在30个高质量恒星形成区中分析了49个天体的气体示踪分子发射。研究发现了32个盘候选体,这是目前在高质量恒星领域、数百天文单位尺度上经过统一分析的最大样本。通过拟合位置-速度图,发现其旋转速度分布指数介于-0.5(开普勒旋转)到-1之间,中值为-0.7。在开普勒旋转假设下,估算的中心质量(未进行倾角校正)介于7到45个太阳质量之间。研究首次在统计显著的样本上成功分离了热核的盘与包层成分,并证实各向异性坍缩在喂养高质量(原)恒星过程中扮演重要角色。
大质量恒星形成原行星盘alma观测气体动力学各向异性吸积热核
astro-ph
01-23 00:00
本研究通过模拟包含阻尼随机游走(DRW)本征噪声和轨道运动正弦信号的超大质量黑洞双星(SMBHB)光变曲线,系统评估了广义Lomb-Scargle周期图(GLSP)、嵌套贝叶斯采样器(NBS)和小波Z变换(WWZ)三种周期性探测方法的性能。研究发现,NBS在检测周期性信号和过滤纯噪声方面表现最佳。结合NBS与GLSP的联合候选体筛选策略能显著降低误报率,而对真阳性率影响甚微。在模拟LSST(时空遗产巡天)数据时,该方法可实现约40%的真阳性率和仅0.5%的误报率,为未来大规模AGN光变巡天提供了高效的数据处理方案。
超大质量黑洞双星周期性探测贝叶斯方法光变曲线分析主动星系核巡天数据
astro-ph
01-23 00:00
本研究首次呈现了矮赛弗特星系UGC 6728长达5年的同步X射线与射电光变曲线。X射线光变曲线显示了一个耀发期,随后是缓慢的上升与下降过程,但其硬度比和光谱未发生显著变化。射电流量在X射线耀发期间保持稳定,随后在X射线缓慢上升中期下降约一半,并在X射线下降结束时恢复至基线水平。研究团队将此现象解释为吸积盘中磁重联抛射的等离子体团块暂时遮挡了射电源,其能量学与磁盘活动预期一致。该模式与近期在NGC 2992中报道的类似事件相符,为理解活动星系核的磁活动与辐射机制提供了新线索。
活动星系核赛弗特星系x射线天文学射电观测光变曲线磁重联
astro-ph
01-23 00:00
研究团队利用盖亚DR3 GSP-Spec数据,通过模型驱动方法构建了迄今最大的太阳双星(恒星参数接近太阳的恒星)目录,包含6594颗恒星。采用贝叶斯等龄线投影法,结合有效温度$T_{\text{eff}}$、金属丰度$[\text{M/H}]$与光度$M_G$或$M_Ks$等参数,为每颗恒星确定了精确年龄。该目录填补了高精度小样本与大样本数据之间的空白,并通过年龄-化学丰度关系验证了先前在小样本中发现的趋势(如Al、Si、Ca、Y等元素)在大样本中依然成立。
太阳双星盖亚望远镜恒星年龄银河系考古贝叶斯方法化学丰度
astro-ph
01-23 00:00
本研究提出了一种基于初始质量函数(IMF)一致性的新方法,用于估算英仙座恒星形成区六个年轻星团的年龄。研究团队利用盖亚DR3数据同质化构建了成员样本,并通过将2MASS测光数据与理论等龄线对比来估算恒星质量,同时采用蒙特卡洛模拟传播误差。通过比较不同年龄假设下各星团的质量分布,寻找使区域质量分布无差异的最佳年龄组合。结果显示,NGC1333+Autochthe约为1百万年,IC348为2百万年,Heleus为2-3百万年,Mestor为3-4百万年,Electryon+Cynurus为4-5百万年,Alcaeus为5-8百万年。该年龄序列与盘分数推断的相对年龄一致,可作为传统等龄线拟合法的有效补充和交叉验证。
恒星形成星团年龄初始质量函数等龄线拟合英仙座天体物理
astro-ph
01-23 00:00
本研究通过升级的二维辐射流体动力学(RHD)与多维蒙特卡洛辐射转移(MC-RT)模拟,详细计算了超新星(SN)与显著不对称星周物质(CSM)相互作用的过程。重点模拟了由双星物质转移形成的盘状CSM,以及类似高光度蓝变星(LBVs)爆发前抛射形成的双极瓣状CSM。研究计算了长达爆发后两年的光变曲线、光谱模式和偏振轮廓,并比较了不同CSM密度分层模型的可观测特性。结果显示,SN-盘相互作用的光变曲线演化相对平滑,而SN-瓣相互作用则表现出明显的变暗与增亮。与真实事件的对比为模拟实际天体物理场景时选择更准确的CSM构型提供了指导。
超新星星周物质辐射流体模拟光变曲线偏振测量天体物理数值模拟
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用SOHO/SWAN的莱曼-α观测数据与三维蒙特卡洛建模,首次测量了星际天体3I/ATLAS在近日点后的水生成率。结果显示,其峰值水生成率约为$4 \times 10^{28}$ mol s$^{-1}$,且活动表现出明显的近日点不对称性:入轨时水生成率随日心距$r_h$按$r_h^{-5.9 \pm 0.8}$陡峭上升,而出轨时则按较平缓的$r_h^{-3.3 \pm 0.3}$下降。这表明其水生成主要由稳定的活动区域受太阳辐射变化驱动,且很可能由冰粒的分布式来源主导,活动过程稳定,未出现爆发或快速耗尽迹象。
星际天体水生成率近日点不对称soho观测蒙特卡洛建模活动特征
astro-ph
01-23 00:00
本研究提出了一种更现实的双流体量子反弹宇宙学模型,在收缩相中同时包含物质和辐射。研究表明,辐射的存在可以自然地诱导由遥远过去收缩期量子真空涨落产生的曲率扰动谱出现红移。由于两种流体的扰动通过引力耦合,真空初始条件需精确定义。分析表明,无需精细调节,产生的熵扰动相对于曲率扰动处于次要地位。这表明仅包含普通物质和辐射的最小双组分反弹模型,能够以观测上可行的初始条件连接到标准膨胀宇宙学。
反弹宇宙学量子扰动红移谱双流体模型初始奇点
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用钱德拉、XMM-牛顿等望远镜的软X射线(<10 keV)观测数据,为Swift-BAT 150个月巡天中发现的250个未关联硬X射线源(15-150 keV)成功识别出251个潜在对应体。在已识别的对应体中,37%为活动星系核,23%为星系,其余40%包括脉冲星、激变变星等。研究还提供了58个星系中9个的光谱观测结果,多数被归类为红移略高于BAT活动星系核样本中值的赛弗特2型星系。这项工作显著提升了硬X射线源的低能对应体识别率。
x射线天文学源证认活动星系核swift-bat多波段观测巡天数据
astro-ph
01-23 00:00
本文提出一项利用10米级望远镜(如拟议的宽视场光谱望远镜)搭载大规模多目标光谱仪,开展深度巡天观测的计划。该计划旨在绘制红移z~1.5(基线)或z~3.5(近红外扩展)范围内的暗物质分布图,并追踪宇宙大尺度结构的形成与演化过程。通过精确测量星系光谱,可反演暗物质引力势场,为理解宇宙物质组成和结构增长历史提供关键数据。
暗物质分布大尺度结构光谱巡天宇宙学红移测量
math
01-23 00:00
本研究将一种用于求解标量非线性方程的三点迭代法,成功推广至求解非线性方程组。通过将泰勒定理应用于从 $\mathbb{R}^{n}$ 到 $\mathbb{R}^{n}$ 的函数,理论证明了该新方法具有六阶收敛性。通过两个问题的数值求解,确认了其理论收敛阶与计算收敛阶相符。最后,计算并比较了该方法与其他五阶、六阶收敛的三点方法在求解非线性方程组时的计算效率。
非线性方程组迭代法数值分析收敛性分析计算效率
math
01-23 00:00
本文研究连续素数的和及其素性。对于任意素数 $p_n$,考虑其后续连续 $k$($k \ge 3$ 为奇数)个素数的和 $S_k(p_n) = p_n + p_{n+1} + \cdots + p_{n+k-1}$。作者提出两个猜想:1)存在性猜想:对每个 $p_n$,至少存在一个奇数 $k$ 使得 $S_k(p_n)$ 为素数;2)强猜想:对每个 $p_n$,存在无穷多个奇数 $k$ 使得 $S_k(p_n)$ 为素数。基于前一百万个素数的计算未发现反例。通过概率启发式论证(对应素性概率级数发散)、模障碍分析(证明其为局部性且不持久)以及广义黎曼假设(GRH)下的分布控制,为猜想提供了结构性、模论、丢番图和概率论支持。
素数猜想连续素数和数论概率启发式模障碍分析广义黎曼假设
math
01-23 00:00
本文首次研究了轨形簇代数中极大绿序列的存在性问题。对于具有任意数量轨形点和穿孔的定向曲面,作者构造了特定的三角剖分,并确定了该剖分对应的箭图何时存在极大绿序列。当存在时,文中给出了具体的构造方法。这一研究将曲面簇代数中极大绿序列与簇代数-上簇代数相等性的经典对应关系推广到了轨形情形。
簇代数极大绿序列轨形三角剖分箭图
math
01-23 00:00
本文对2025年10月由Jang与Ryu以及Boţ、Fadili和Nguyen两组研究者独立完成的FISTA算法弱收敛性证明,提供了一个清晰、自包含的入门介绍。FISTA是Beck和Teboulle提出的用于求解两个凸函数之和最小化问题的重要算法,其函数值收敛性已知,但迭代序列本身的收敛性长期悬而未决。新证明最终确立了迭代序列在希尔伯特空间中的弱收敛性,这是优化理论领域的一个重要里程碑。
凸优化fista算法弱收敛迭代算法优化理论
math
01-23 00:00
本文完全解决了Matsuda关于二项式边理想F-纯性的两个猜想。首先,证明了在特征2的域上,二项式边理想定义的商环是F-纯的当且仅当其对应的图是弱闭的。其次,通过构造包含星形三元组(如网图)的图,证明了存在在任意正特征下都非F-纯的二项式边理想,从而否定了第二个猜想。这些结果不仅给出了弦图的F-纯二项式边理想的完整分类,还提供了在所有特征下为F-内射但既非F-纯也非F-有理的标准分次代数的大族。
交换代数组合交换代数f-奇异性二项式边理想图论正特征
math
01-23 00:00
本研究将Anderson和Roitman关于交换环中消去理想的经典定理推广至乘法格(multiplicative lattices)这一更一般的代数结构。通过建立格论框架下的对应理论,论文为乘法格中消去元素的判定提供了完整的特征描述,扩展了交换代数中的经典结果。
乘法格消去理想格论交换代数代数结构
math
01-23 00:00
本文推广了Dunn等人关于模平方根加法能量的已有界,并利用这些结果获得了模平方根双线性指数和的界。基于此,作者在平方模数的大筛法问题上取得了部分进展。主要贡献在于改进了对形如 $\sum_{m,n} \alpha_m \beta_n e\left(\frac{a\sqrt{mn}}{p}\right)$ 的指数和估计,其中 $\sqrt{\cdot}$ 表示模 $p$ 的平方根。
解析数论指数和模平方根大筛法加法组合
math
01-23 00:00
本文研究了超立方体$Q_n$边着色问题中的广义拉姆齐数$f(Q_n, C_k, q)$,即保证每个$k$圈$C_k$至少出现$q$种颜色的最少着色数。主要结论是:对任意满足$k \geq 6$且$3 \leq q \leq k/2+1$的整数$k,q$,有$f(Q_n, C_k, q)= o\left( n^{\frac{k/2-1}{k-q+1}} \right)$。该结果推广了Faudree等人对$k=q$情形以及Conder对$k=6, q=2$情形的早期研究。
广义拉姆齐数超立方体边着色极值图论组合数学
math
01-23 00:00
本文证明了在正特征局部域上,分离且有限型正则概形的Brauer群上,Kato分歧滤过的非对数版本与赋值滤过是一致的。这一结论将Bright-Newton在混合特征情形下的近期结果推广到了正特征情形。作为应用,研究将Ieronymou、Saito-Sato以及Kai等人的部分结果也推广到了正特征领域,深化了对算术几何中Brauer群结构及其与局部域算术性质联系的理解。
brauer群分歧滤过赋值滤过正特征局部域算术几何正则概形
cs
01-23 00:00
研究团队发布了首个专注于非洲经济分析的基准数据集AfriEconQA。该数据集基于236份世界银行报告,包含8,937个高质量问答实例,要求模型进行高精度数值推理和时间消歧。实验表明,零样本大模型(如GPT-5 Mini)在超过90%的查询上失败,即使最先进的检索增强生成(RAG)系统也难以实现高精度,凸显了当前模型在专业领域知识上的严重不足。该数据集为下一代领域特定信息检索和RAG系统提供了重要挑战。
基准数据集非洲经济信息检索rag系统数值推理领域分析
cs
01-23 00:00
研究发现,大语言模型在处理接近特定关键阈值的上下文时,即使信息相关,也会出现灾难性的性能退化(任务性能下降超30%)。本文通过三项贡献揭示了这一现象:首先,采用无截断/填充的自然长度分布分析,为“退化源于上下文长度本身”提供了更强因果证据。其次,在混合数据集上通过五折交叉验证,确定了Qwen2.5-7B模型的关键阈值在其最大上下文长度的40-50%处,此时F1分数从0.55-0.56骤降至0.3。最后,提出了“浅层长上下文适应”的统一框架来解释退化模式,为缓解策略奠定了基础。
大语言模型长上下文性能退化关键阈值自然长度分布
cs
01-23 00:00
本文提出了一种名为Gated Sparse Attention(GSA)的新型注意力机制,旨在同时解决长上下文语言模型中的计算效率与训练稳定性两大挑战。GSA通过结合带Sigmoid激活的门控闪电索引器(产生有界、可解释的选择分数)、基于局部不确定性自适应调节注意力令牌数量的稀疏控制器,以及在值和输出阶段的双重门控设计,实现了稀疏注意力的效率与门控注意力的质量优势。理论分析证明了其复杂度、表达能力和收敛性。在1.7B参数模型上的实验表明,GSA在128K上下文长度下实现了12-16倍的速度提升,困惑度从6.03降至5.70,RULER分数近乎翻倍,同时将注意力向首令牌的集中(注意力沉没现象)从47%降至4%以下,训练稳定性显著提升,损失尖峰减少98%。
注意力机制长上下文模型计算效率训练稳定性稀疏注意力门控机制
cs
01-23 00:00
本研究通过32个患者层面的代理变量(以正负修饰词对表示),评估了大型语言模型在急诊分诊场景中的偏见。利用公开及受限临床数据集(MIMIC-IV-ED等)测试发现,LLM存在通过代理变量介导的歧视行为,且当输入上下文中出现特定词汇时,模型会系统性地改变对患者严重程度的判断,无论该词汇以正面或负面形式呈现。这表明AI系统仍基于嘈杂、有时非因果的信号进行训练,未能可靠反映真实病情。研究呼吁需加强AI在临床环境中安全、负责任的应用。
医疗ai偏见急诊分诊大型语言模型代理变量临床决策公平性评估
cs
01-23 00:00
针对大语言模型在长程交互中面临的计算成本高、上下文扩展导致推理能力下降(“迷失于中部”现象)以及现有向量检索方法(“扁平RAG”)无法捕捉层次化、时序性记忆结构(导致“向量迷雾”)等问题,本文提出了Aeon——一个神经符号认知操作系统。它将内存重新定义为可管理的操作系统资源,通过“记忆宫殿”(基于SIMD加速的Page-Clustered Vector Index实现的空间索引)和“轨迹”(神经符号情景图)来结构化记忆,并引入语义后备缓冲器(SLB)预测缓存机制,利用对话局部性实现亚毫秒级检索延迟。基准测试表明,Aeon在对话工作负载上实现了<1ms的检索延迟,并通过零拷贝C++/Python桥确保状态一致性,为自主智能体提供了持久、结构化的内存支持。
大语言模型内存管理神经符号系统向量检索自主智能体高性能计算
cs
01-23 00:00
本文针对核心为空的合作博弈,提出寻找其最近平衡博弈(即核心非空)的方法。通过计算博弈在平衡博弈多面体上的正交投影,定义了一个新的解概念——最小二乘核心。作者开发了一种避免指数复杂度的快速算法,可处理多达20名玩家的博弈。研究证明,随着玩家数量增加,最近平衡博弈的核心为单点集的概率趋近于1,这为新的点解方案提供了数学依据。
合作博弈平衡博弈核心解正交投影算法优化
cs
01-23 00:00
本研究提出Prometheus Mind系统,无需修改模型权重,仅通过添加11个模块化适配器(530MB,7%开销)即可为冻结的Qwen3-4B模型赋予记忆能力,且完全可逆。其核心贡献在于解决了四个关键问题:1)提出无需标注数据的对比方向发现(CDD)方法进行语义提取;2)采用分阶段代理任务训练适配器;3)利用现成的lm_head.weight行实现知识注入,无需额外训练;4)通过训练投影层解决Transformer隐藏状态坍缩问题(相似度从0.98降至0.09)。在PrometheusExtract-132测试集上,系统在规范输入上的检索准确率达94.4%,但在包含省略、填充词等非规范输入时降至19.4%,主要瓶颈在于关系分类任务(准确率47.3%)。
大语言模型记忆模块参数高效微调语义提取可逆适配器知识注入
cs
01-23 00:00
本文提出了一种改进的MLP增强非负张量分解模型(MLP-NTD),用于动态社区检测。传统基于非负张量RESCAL分解的方法要求分解秩等于社区数量,限制了模型灵活性。新模型在RESCAL分解后引入多层感知机(MLP)进行社区映射,从而解耦了分解秩与社区数量。通过重构损失函数优化模型参数,该框架在保持捕捉动态社区演化能力的同时,显著提升了社区划分的准确性与鲁棒性。在多个真实动态网络数据集上的实验表明,MLP-NTD在模块度等指标上优于现有先进方法。
动态社区检测非负张量分解多层感知机复杂网络rescal分解网络演化
q-bio
01-23 00:00
本文提出一个数学与哲学框架,利用层理论在神经状态空间上建模大脑功能。局部神经或认知功能被表示为层的截面,而全局一致性则对应于全局截面的存在。大脑病理被解释为此类全局整合的障碍,并使用层上同调工具进行分类。该框架建立在当代神经科学的神经流形计划以及层理论的标准结果之上,并通过莱布尼茨的视角进行解读。
神经科学数学建模层理论神经流形认知整合计算神经科学
q-bio
01-23 00:00
本研究提出潜在因果扩散(LCD)模型,将单细胞基因表达视为在测量噪声下观测到的平稳扩散过程。该模型在预测单细胞RNA测序筛选中未见扰动组合的分布偏移方面优于现有方法,同时学习基因调控的机制性动力系统。通过开发的CLIPR方法,可近似扩散模型所描述基因间的直接因果效应。该框架在模拟系统和全基因组扰动筛选中均能恢复因果结构,将基因聚类为功能模块,并解析标准差异表达分析无法揭示的因果关系。
单细胞测序因果推断扩散模型基因调控扰动建模生成模型
q-bio
01-23 00:00
本研究提出了一种神经环路机制分解方法,旨在将功能性磁共振成像的功能连接分解为具有明确治疗干预指向性的生物机制成分,如输出驱动、输入响应性和调制门控。该方法整合了图约束、时滞感知的Transformer来估计有向通路特异性路由分布与驱动信号,并结合测量感知的状态空间模型来建模血流动力学卷积并恢复内在潜变量动态。这种双头架构产生的可解释环路参数,有望为从fMRI到治疗策略选择提供更直接的桥梁。
精准精神病学功能磁共振成像神经环路机制transformer模型状态空间模型生物标志物
q-bio
01-23 00:00
本研究提出了一种新颖的集体运动模型,个体仅能朝两个方向移动或保持静止。当个体遇到反向运动的邻居时,会通过“停止”而非立即对齐的方式进行互动。研究发现,这种“停止互动”机制能在大型群体中自发产生持久的有序运动,这不同于传统的基于平均方向或噪声诱导的有序机制。通过确定性及随机平均场近似分析,研究确定了该行为发生的条件,并基于个体的模拟验证了理论预测。
群体运动涌现秩序停止机制平均场理论生物物理模型
q-bio
01-23 00:00
本研究提出了一种改进的两群体SIRD传染病模型,其关键创新在于将感染力设定为依赖于各群体中的活跃(存活)人口,而非经典模型中的总人口。研究证明了易感者最终规模恒为正,并可通过一个映射的唯一不动点来刻画。分析表明,最终易感者数量与基本再生数相关,且随传播率增加而减少。数值模拟对比了活跃人口模型与经典模型,揭示了二者在最终规模和是否出现多波疫情方面的显著差异。
传染病模型sird模型最终规模群体结构不动点理论数值模拟
q-bio
01-23 00:00
本研究首次在临床尿液培养的抗生素耐药性预测中,对量子机器学习进行了大规模实证评估。研究开发了量子投影学习方法,并在IBM量子处理器上进行了60量子比特实验。结果表明,量子方法虽未全面超越经典基线,但在特定抗生素(如呋喃妥因)和特定数据划分下表现相当或更优,揭示了量子优势可能依赖于数据特性。通过分析数据复杂度指标(如香农熵、费希尔判别比等),构建了一个多元特征模型(AUC=0.88),能准确预测量子方法优于经典模型的场景。这为在生物医学应用中,基于数据复杂度特征自适应选择量子或经典模型提供了新策略。
量子机器学习抗生素耐药性数据复杂度临床预测量子优势生物医学应用
q-bio
01-23 00:00
本研究针对ChorHendySnir2006提出的进化模型——一个具有三个叶子的有根系统发育树,在Jukes-Cantor (JC69)分子进化模型和分子钟假设下,证明了其似然函数存在唯一的最大值,且该最大值解析地依赖于模型参数。研究通过微分拓扑方法将证明简化为一个代数问题,并借助Maple软件库求解。该结果证实了原论文的猜想,为相关系统发育推断提供了理论支撑。
系统发育学最大似然估计jukes-cantor模型分子钟计算生物学进化模型
q-bio
01-23 00:00
本研究探讨了在认知负荷下,个体对情绪记忆进行主动回忆与抑制时的大脑网络机制。研究通过平衡整合分数量化认知控制效率,并利用静息态功能连接分析发现,对积极和消极记忆的高效抑制分别与不同的脑区连接模式相关。焦虑水平会选择性调节这些网络机制,例如在抑制积极记忆时,焦虑会调节前额叶连接与认知效率的关系。研究揭示了支持认知负荷下情绪记忆控制的功能性脑架构,并表明焦虑严重程度在焦虑连续体上塑造了这些网络层面的机制。
情绪记忆控制静息态功能连接认知负荷亚临床焦虑脑网络机制认知效率
q-bio
01-23 00:00
本文针对生物学缺乏统一数学空间来描述其上下文依赖、部分可观测、简并性和不可逆动力学等特性的问题,提出了一个统一的数学框架。该框架的核心是将生物状态表示为由上下文(包括环境和历史)索引的局部凸空间,其中邻近性由一族半范数而非单一全局度量定义,从而允许生物相关性随条件变化。该空间通过可容许集编码生物约束,通过观测映射形式化部分可观测性,并通过状态与动力学之间的多对一关系捕获不可逆性。文章给出了该空间内的显式构造、算子和界限,并以EGFR突变非小细胞肺癌的单细胞数据为例,展示了如何将数据映射到该框架中,校准数值阈值,并生成关于罕见耐受状态、上下文依赖的邻近性和早期稳定化的可检验预测。
生物数学局部凸空间上下文依赖不可逆动力学简并性定量预测
q-bio
01-23 00:00
本研究提出PhageMind,一种基于元学习的计算框架,旨在解决跨细菌属的菌株级噬菌体宿主范围预测难题。该方法通过知识图谱整合噬菌体尾丝蛋白与细菌O抗原合成基因簇等关键生物学特征,从已充分研究的系统中学习感染通用原理,并能在数据有限条件下快速适应新菌属。在埃希氏菌属、克雷伯菌属等四个属的留一法评估中,模型展现出高预测精度与强适应性,为噬菌体疗法等应用提供了可扩展的实用工具。
噬菌体宿主预测元学习知识图谱菌株特异性跨属迁移计算生物学
physics
01-23 00:00
本研究利用全面禁止核试验条约组织国际监测系统的高灵敏度数据,通过波形互相关技术,精细重建了2025年7月29日堪察加半岛M8.8大地震前10天(包括7月20日M7.4前震的余震序列)的微震活动时空演化。该方法显著降低了检测阈值,在官方地震目录未定位的区域发现了更多小震事件,为深入分析主震前的震源物理与力学过程提供了关键数据。
地震前兆波形互相关堪察加地震微震活动时空演化ctbto
physics
01-23 00:00
本研究通过宏观自旋模拟,系统探究了磁阻尼在调控超顺磁隧道结热开关速率中的作用。研究发现,增强阻尼通过提高粒子越过能量势垒的逃逸率,能有效加速开关频率。进一步对比了自旋转移矩与电压控制交换耦合两种控制机制:在高阻尼条件下,基于自旋转移矩的开关被强烈抑制;而电压控制交换耦合通过重塑能量景观、不依赖力矩驱动动力学,仍能保持高效控制。这表明增强阻尼不仅可实现更快的随机开关,也使电压控制交换耦合比自旋转移矩更适合高频应用。
超顺磁隧道结高频开关磁阻尼电压控制交换耦合随机计算自旋电子学
physics
01-23 00:00
本研究通过耦合手征-波利亚科夫有效理论,分析了暗QCD手征相变。理论保留了显式的$Z(3)$结构并与手征序参量一致耦合。研究描绘了均匀真空态,识别了由自旋不稳定性界定的亚稳态窗口,并构建了包含手征反作用的$Z(3)$畴壁解,提取了温度依赖的畴壁轮廓与表面张力。最后,通过计算薄壁近似下的临界半径$R_c(T)$与成核指数$S_3(T)/T$,将均匀亚稳态与畴壁微观物理联系到热气泡成核过程,为亚稳态衰变提供了一套可复现的诊断工具。
暗qcd手征相变z(3)对称性亚稳态气泡成核有效场论
physics
01-23 00:00
本研究为受QCD现象学启发的朗道型梯度系统中的亚稳态随机跃迁建立了一个严谨的分析框架。通过结合变分方法、Γ收敛与Mosco收敛以及谱扰动理论,证明了在参数形变和变分离散化下局部极小值和指数为一的鞍点的持久性与稳定性。由此,系统在亚稳态势阱间的平均跃迁时间所遵循的Eyring-Kramers公式,在参数形变和离散化细化下均保持定量有效性,其自由能垒、不稳定特征值及zeta正则化行列式比值均收敛。该工作将Eyring、Kramers和Langer的经典物理直觉与现代变分及谱分析相统一。
亚稳态跃迁γ收敛eyring-kramers公式朗道理论谱分析变分方法
physics
01-23 00:00
MODÈFONE项目旨在开发一个简化的脑脊液系统实验模型,用于研究在改变重力条件(特别是微重力)下的流固耦合与生理适应。该实验装置基于一个模拟心脏收缩与舒张动态的脉动液压回路,并结合了模拟血管顺应性的可变形元件以及浸没在代表脑脊液流体中的颅腔隔室。该模型能够分析颅腔和脊髓的压力及其脉动性。本报告描述了该实验装置的设计与初步结果。
颅内压脑脊液系统微重力生理学流固耦合实验模型
physics
01-23 00:00
本文提出了一种基于计算基支撑组合结构的纯量子比特态二分可分性判据。利用布尔立方体几何,作者建立了一个分类体系,区分了支撑结构保证可分性与纠缠依赖于概率幅的情况。研究给出了闭式支撑计数,识别了强制多体纠缠的禁止构型,并展示了该框架如何加速量子电路中的纠缠诊断。该成果为经典模拟、纠缠感知电路设计和量子纠错码分析提供了直接且可扩展的实用工具。
量子纠缠可分性判据布尔立方体计算基支撑量子电路量子信息
physics
01-23 00:00
本研究提出了一种统一的渐近标度理论,用于描述磁约束聚变等离子体中由电子温度梯度(ETG)和离子温度梯度(ITG)驱动的静电湍流输运。该理论通过平衡线性增长、非线性退相关和平行传播这三个基本时间尺度,将热通量对平衡参数的依赖简化为两个关键量:平行系统尺度和外尺度纵横比。理论预测ETG输运与温度梯度呈立方标度关系($Q_e \propto \nabla T_e^3$),而ITG输运则呈线性标度关系($Q_i \propto \nabla T_i$)。广泛的非线性回旋动理学模拟证实了这些预测在不同磁几何(平板、托卡马克、仿星器)中的普适性。该框架为构建快速、基于物理且考虑几何的输运模型奠定了基础,为托卡马克和仿星器的反应堆优化提供了新途径。
等离子体湍流磁约束聚变输运理论温度梯度不稳定性回旋动理学模拟反应堆优化
physics
01-23 00:00
本研究提出了一种突破毫米波振荡器频谱纯度极限的新方法。通过将芯片级微谐振器中的克尔诱导光学频率分频与宽间距双波长布里渊激光器相结合,生成了一个3.3 THz的光学参考信号,并注入锁定克尔孤子微梳。其重复率成为一个相干的300 GHz载波,其相位噪声低于相应300 GHz双波长布里渊激光器的量子极限,也远低于微环谐振器的热折射噪声。交叉相关相位噪声测量显示,该振荡器在1 MHz偏移处达到了-152 dBc/Hz的相位噪声基底,与光电探测散粒噪声一致。积分测量频谱得出从1 kHz到1 MHz的均方根定时抖动为135阿秒。这些结果表明,光学频率分频是一种产生亚太赫兹载波的通用方法,其相干性不再受直接生成极限的约束。
光学频率分频毫米波振荡器克尔孤子微梳相位噪声芯片级微谐振器阿秒定时
physics
01-23 00:00
本研究提出了一种名为Geodite的新型等变消息传递架构,用于机器学习原子间势能。它摒弃了传统高精度等变模型中计算成本高昂的Clebsch-Gordan张量积运算,转而结合物理先验知识,确保势能面的平滑性。在无机晶体材料轨迹数据集上训练的Geodite-MP模型,在材料稳定性预测、热导率、声子性质及纳秒级分子动力学等基准测试中,达到了与领先方法相当的精度,同时推理速度提升了3-5倍。该模型平衡了预测精度、计算效率与物理合理性,为大规模原子模拟和高通量筛选提供了高效工具。
机器学习势能等变神经网络材料模拟计算物理分子动力学
physics
01-23 00:00
本研究开发了一种卷积长短期记忆(ConvLSTM)神经网络,作为颗粒介质中弱冲击波传播介观模拟的时空替代模型。该模型以二维流体力学模拟的压力场图像序列为训练数据,能够根据短时历史准确预测未来压力波的传播和颗粒运动。研究证明,该模型能有效捕捉训练中未见的冲击速度下压实波前的位置和形状,显著降低计算成本,为参数空间探索和物理信息增强的介观模拟奠定了基础。
深度学习替代模型颗粒材料力学冲击波传播convlstm介观模拟计算加速
physics
01-23 00:00
本研究开发了一个受鲹科鱼类启发的计算模型,其尾鳍通过非线性扭转弹簧被动响应流体动力。研究发现,当阻尼和刚度参数调谐适当时,尾鳍能与身体波动同步,产生与主动俯仰相似的位移。在雷诺数3000下,同步的被动俯仰能产生连贯的发夹涡和环状涡,增强流向动量并产生推力;而较大的相位差则导致尾流横向扩散,产生阻力主导行为。这些结果表明,非线性的尾柄力学能自然调节振幅、相位和反冲,为利用被动运动学设计水下机器人提供了仿生学途径。
仿生流体力学鱼类游动被动俯仰涡动力学水下机器人
physics
01-23 00:00
本研究通过部门耦合的容量扩张模型,评估了摩洛哥至2035年的氢能转型路径。模型对比了产业再分配和氢能出口导向两种情景,并分析了年际天气波动与金融敏感性(如加权平均资本成本WACC)的影响。研究发现,两种情景均需将现有可再生能源和电解槽容量增加两倍,到2035年氢能需求可达约38 TWh。降低融资成本对系统总成本和竞争力的影响,比更严格的CO₂约束或天气变化更为显著。研究为政策制定者平衡国内能源安全与出口竞争力提供了依据。
氢能经济可再生能源转型容量扩张模型能源政策摩洛哥天气敏感性
physics
01-23 00:00
本研究在基于超宽带隙材料β-Ga₂O₃的垂直结构光电导器件中,首次实验演示了电场可调的非线性光电导增益。在约0.67 MV/cm的阈值电场下,器件在445 nm可见光激发下,光电导行为从线性转变为非线性,光电流增强约20倍。TCAD模拟表明,高偏压下强烈的电场局域化和碰撞电离率的快速增加是导致该增益的关键机制。这项工作展示了一种无需深紫外激发、通过缺陷辅助输运实现的高场可见光光电导探测模式,为在恶劣环境下工作的紧凑型高压光电子和光学传感应用提供了新途径。
光电导增益β-氧化镓非线性光电导碰撞电离超宽带隙半导体可见光探测
physics
01-23 00:00
为实现高能量增益,聚变堆等离子体需达到极高密度,但托卡马克等离子体密度超过格林沃尔德密度时常发生破裂,这一密度极限破裂是磁约束核聚变中一个长期未解的难题。本研究在HL-2A装置上,通过常规送气加料方法进行高密度实验($n_e/n_{eG}\sim1$),首次发现当$n_e/n_{eG}>0.85$时,核心等离子体存在多分支磁流体动力学不稳定性。模拟分析表明,这些核心局域磁流体动力学活动属于阿尔芬离子温度梯度模,并首次在实验中发现,当密度达到峰值时,它们会触发体等离子体的轻微或严重破裂。这些新发现对于理解和揭示密度极限破裂的起源,以及为未来聚变反应堆预测和避免此类破裂至关重要。
托卡马克等离子体破裂密度极限阿尔芬波磁流体动力学核聚变
econ
01-23 00:00
本文研究了当溢出效应污染一个或多个控制组时,三重差分模型的识别问题。研究发现,在传统的识别假设下,该模型无法同时识别处理效应和溢出效应。为克服此限制,作者提出了一种新的“双重三重差分”模型,并形式化了能够一致识别两种效应所需的识别假设与溢出结构。研究通过蒙特卡洛模拟评估了该模型的性能,并以意大利一个经济特区的评估作为实证应用。
三重差分溢出效应因果识别计量经济学政策评估
econ
01-23 00:00
本文提出了一种允许存在溢出效应的合成控制法估计与推断框架。研究者构建了直接处理效应和溢出效应的估计量,并证明其具有渐近无偏性。所提出的推断方法同样具有渐近无偏性,适用于多处理单元、多处理后期的情况,且兼容平稳或协整的潜因子模型。论文还讨论了错误设定溢出结构导致的偏差,并提出了设定检验。通过重新分析加州控烟政策(Abadie et al., 2010)的经典案例,研究发现了溢出效应的证据,并通过敏感性分析与纯捐赠者方法进行了对比。
合成控制法溢出效应政策评估因果推断渐近无偏估计
econ
01-23 00:00
本文指出,当研究中的冲击是复合型且工具变量与多个冲击成分相关时,局部投影-工具变量(LP-IV)方法估计的脉冲响应是集合识别的。研究发现,单个工具变量估计出的实际上是各结构冲击成分脉冲响应的仿射组合,其权重可能为负,这挑战了传统的因果解释。两阶段最小二乘法会加剧此识别问题。然而,在施加工具变量与冲击成分相关性的符号限制后,单个LP-IV估计量可以刻画识别集。在弱平稳条件下,这些识别集是尖锐的,且在关键情形下无法进一步缩小。文章通过分解美国政府支出乘数以及分离纯货币政策冲击与央行信息冲击两个实证案例,展示了该理论框架的实用性。
工具变量脉冲响应识别问题局部投影结构冲击计量经济学
econ
01-23 00:00
本文提出了一种解决单调性约束绑定时的标准筛选问题的新方法。通过简单的几何论证,作者证明当虚拟价值函数为拟凹时,最优分配可以通过适当截断松弛问题的解来获得。当虚拟价值函数为凹时,作者进一步提供了一个寻找最优截断的算法。该方法避免了传统“凹化”过程的复杂性,为机制设计中的最优合约制定提供了更直接的求解路径。
机制设计筛选问题单调性约束虚拟价值最优分配算法
econ
01-23 00:00
本研究在Phelps-Aigner-Cain型劳动力市场统计歧视模型中,分析了信息与先验(错误)认知的相互作用。作者将可观测变量对工人技能信息量的增加对平均工资的影响,分解为两部分:一是非负的工具性成分,反映因工人与任务更好匹配而产生的剩余增加;二是认知修正成分,捕捉额外信息如何削弱先验错误认知的重要性。研究发现,认知修正项的符号取决于先验认知方向:若群体被事前低估(高估),则该项非负(非正)。研究进一步探讨了信息、认知或两者均不同的同等技能群体间工资差距的含义,并确定了改善信息能缩小工资差距的条件。
统计歧视信息质量工资差距劳动力市场认知偏差经济模型
astro-ph
01-23 00:00
本文提出了一种新的迭代算法,用于计算天线阵列在非均匀端口负载(任意对角矩阵)下的嵌入式单元方向图。该方法通过最少数量的方向图测量,即可稳定地反演出负载的非均匀参数,从而用于阻抗故障检测。研究还评估了算法在包含噪声的实际测量环境中的收敛性,并给出了所需的最低信噪比、衰落水平以及参考天线的最优选择,以最小化估计误差。
天线阵列嵌入式单元方向图故障检测迭代算法阻抗计算测量噪声
astro-ph
01-23 00:00
本研究提出了一种分层贝叶斯框架,仅利用外部星系中恒星流的二维投影轨迹,即可推断暗物质晕形状的总体分布。研究团队开发了JAX加速的粒子喷射模拟包StreaMAX,将恒星流生成速度提升了数个数量级。通过对每个恒星流拟合轴对称暗物质晕模型获得扁平化后验,再通过分层重加权方法聚合这些后验,从而约束总体分布。模拟数据表明,该方法能准确区分扁球状、球状和长球状暗物质晕种群,为欧几里得太空望远镜和鲁宾天文台/LSST即将获得的大样本数据提供了无需运动学测量的实用分析路径。
暗物质晕形状恒星流分层贝叶斯天体物理统计星系动力学jax加速计算
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用LOFAR巡天二期数据,通过非参数决策树回归算法,分析了近1.9万个本地恒星形成星系,以探究其射电连续谱-恒星形成率关系的影响因素。研究发现,预测星系射电光度最重要的因素是恒星形成率,其次是恒星质量,两者均具有超过$5\sigma$的统计显著性。研究还基于总样本(约3.5万个星系)获得了新的射电连续谱-恒星形成率关系校准,该校准在使用光谱或测光数据时结果稳定,凸显了决策树算法在处理射电巡天样本中的实用性。
射电天文学恒星形成率星系演化机器学习巡天数据
astro-ph
01-23 00:00
研究团队提出了一种名为BitVF的新型宇宙空洞识别算法,该方法通过最优输运重构技术,从当前星系分布中恢复拉格朗日位移场的负散度区域来定义空洞。相比传统拓扑方法,BitVF对观测噪声和红移畸变更稳健,在DESI类模拟星系巡天中能更准确地保持真实空间空洞的统计特性。该算法不依赖宇宙学假设,计算效率高,适用于下一代大规模星系巡天。
宇宙空洞最优输运星系巡天宇宙学探针数值模拟红移畸变
astro-ph
01-23 00:00
研究发现,活动星系核(AGN)的光度变异性与光学-射电位置偏移及射电位置变异性呈负相关。基于此,研究团队提出利用高光度变异性AGN(即耀变体)构建的天体参考系比传统方法更稳定。通过将ICRF3与Gaia DR3数据匹配,采用自举法评估不同光度变异性AGN构建的参考系的多历元稳定性。结果显示,在S/X波段,耀变体构建的参考系稳定性比类星体构建的高6倍,比ICRF3定义源高2倍;在K和X/Ka波段,耀变体参考系稳定性也显著优于类星体构建的参考系。研究还提出基于变异性的天体测量协方差缩放方法,使S/X与Gaia之间的框架畸变和不稳定性降低2倍。
天体参考系耀变体光度变异性活动星系核天体测量框架稳定性
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用VLA对赛弗特星系NGC 4151进行了千秒差距尺度的偏振观测,首次揭示了其射电外流中分层的磁场结构。在10 GHz高分辨率图像中,喷流呈现“脊柱-鞘层”结构,磁场方向在脊柱区垂直于喷流,在鞘层区平行于喷流。3 GHz图像则观测到垂直于外流的“风”状成分,其旋转测量(RM)梯度($+75$ 至 $-25$ rad m$^{-2}$)暗示了螺旋磁场缠绕外流。结合射电与X射线数据分析,研究证实该分层外流由磁驱动主导,估算其质量达$1050-3200 M_\odot$,质量流失率$0.01-0.03 M_\odot \text{ yr}^{-1}$,但动能较低($<0.01\% L_{\rm{bol}}$),对星系尺度反馈影响有限。这表明射电宁静活动星系核也可能存在磁主导的喷流与风。
活动星系核射电偏振磁场结构喷流物理星系反馈ngc 4151
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用APO望远镜的长缝光谱观测,首次为致密星系群“斯蒂芬五重奏”中的活动星系NGC 7319构建了窄线区双锥外流模型。通过高斯拟合Hα与[N II]发射线,结合星系旋转模型与电离气体运动学图,成功分离了星系群中的AGN驱动外流、星系旋转及潮汐流。研究发现,外流径向速度峰值达550 km/s,距中心黑洞2.6 kpc;在2.4-6.3 kpc投影距离处,存在从AGN驱动外流向引力驱动潮汐流的转变。谱线比分析表明,6.3 kpc内气体呈现类赛弗特电离,支持了此外半径以外气体主要受潮汐流驱动的结论。
活动星系核致密星系群运动学模型电离气体外流反馈潮汐相互作用
astro-ph
01-23 00:00
通过对X射线双星系统圆规座X-1长达24年的射电与X射线观测,研究团队首次发现并追踪了其周围约3秒差距尺度上的宽角激波结构。这些激波具有显著自行和形态演化,速度约为0.14c,正在减速。分析表明,它们由一次在1972年左右喷发的、速度≥0.3c的宽角相对论性外流驱动,其时间平均功率高达约40倍爱丁顿光度,显著区别于其他X射线双星在千年尺度上形成的准直喷流结构。激波区域存在有序磁场,偏振度高达52%,是潜在的PeV粒子加速器,能加速电子至0.7 PeV,质子至20 PeV。
中子星吸积相对论性外流超爱丁顿光度激波物理粒子加速高能天体物理
astro-ph
01-23 00:00
本研究提出了一种对“蟹状星云双胞胎”脉冲星PSR B0540-69行为的解释,将其制动指数的变化与磁场的演化或星震联系起来。研究借鉴了地球地壳中观察到的理论图景,将脉冲星的行为类比为地壳板块的漂移、突然不连续的重排(快速滑动)和长期事件(慢滑动事件)。该物理方法在原则上与蟹状星云脉冲星及其他年轻脉冲星中观测到的永久性扭矩变化“微跃变”等一系列类似事件相一致,为理解脉冲星固态壳层与磁力线的动力学这一长达50年的未解之谜提供了新的视角。
脉冲星磁轴漂移制动指数星震磁场演化天体物理
astro-ph
01-23 00:00
本研究结合斯隆数字巡天(SDSS)观测数据与SHARK v2.0半解析模型,深入探讨了星系群和星系团中卫星星系的“淬灭”(停止恒星形成)过程。通过生成模拟观测数据,研究团队校准了热晕气体和冷星际介质(ISM)气体剥离的模型参数,发现先前模型中的剥离效率过高。校准后的模型显示,降低气体剥离效率能更好地解释中低质量卫星星系的观测数据。分析表明,卫星星系的淬灭时标在星系团中比在星系群中更短,且通常随恒星质量增加而缩短。超过20亿年的长淬灭时标支持“热晕气体剥离”是卫星星系停止恒星形成的主导机制。
星系演化气体剥离卫星星系淬灭机制半解析模型数值模拟
astro-ph
01-23 00:00
本研究利用成像X射线偏振探测仪(IXPE)对磁星1E 1547.0-5408进行了500 ks的观测。源在2–6 keV波段表现出高线性偏振度(PD=47.7±2.9%),偏振角为75.8°±1.8°。能谱由单一热成分(黑体温度kT_BB∼0.67 keV,发射半径R_BB∼1.2 km)很好描述。相位分辨分析表明X射线热辐射可能源自一个温度分布不均匀的小热斑。用旋转矢量模型拟合偏振角相位调制,约束了源几何结构,表明偶极轴和视线均与自转轴不重合。在此几何下,高偏振度不能作为磁层中存在真空双折射的确凿证据,但偏振角调制及PD在3–4 keV的可能极小值与磁化大气中真空共振处的部分模式转换预期相符,再次暗示了磁星中可能存在量子电动力学效应。
磁星x射线偏振ixpe真空双折射量子电动力学旋转矢量模型
astro-ph
01-23 00:00
本研究通过结合早期宇宙的原初核合成(BBN)观测与晚期宇宙的Ia型超新星、重子声波振荡和宇宙钟数据,对具有非最小物质耦合的f(T)引力理论进行了多时期检验。BBN通过约束弱相互作用冻结温度的变化率$|\delta\tau_f/\tau_f|$,将轻元素丰度转化为对标准宇宙膨胀历史的偏离限制。晚期观测则分别探测距离、标准尺度和哈勃膨胀率。独立分析凸显了各数据集的互补性,而联合拟合则打破了参数简并,给出了最严格的综合约束。结果表明,BBN强烈限制了与标准宇宙学的大幅偏离,而晚期宇宙观测仍与近$\Lambda$CDM背景兼容。
f(t)引力原初核合成宇宙学观测非最小耦合晚期宇宙引力检验