物质科学
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AIDEN 用等变网络直接求解实空间电荷密度,在周期晶体基准上达到最优精度并实现零样本跨结构迁移
作者提出 AIDEN(Atomic-Interaction Density Equivariant Network),将元素相关的一中心密度与环境诱导的密度重分布分离,用原子中心与边中心的张量关联表示后者,并通过连续低秩高斯解码器在任意空间坐标重建密度;该方法在周期晶体基准上取得最优精度、在分子体系上保持竞争力,在若干结构上不同的分布外案例中展现零样本迁移能力,且推理速度显著快于基线模型与完整自洽场计算。
界面熔体失稳被提出作为固态可合成性的热力学判据,在Fe-B体系中解释了FeB4低压难合成而高压可合成
该工作提出,通过界面熔体介导的固态合成除了需要目标相在形成能凸包上热力学稳定外,还要求目标成分处的界面熔体本身对旋节分解保持局部稳定;作者以经典Fe-B体系为对象,用微调机器学习原子间势驱动的熔体-淬火分子动力学发现,常压下FeB4成分附近的富硼界面熔体自由能面呈凹形,出现分相不稳定性,并得到浓度-浓度结构因子的佐证,且与低能二十面体和五角锥硼基元相关;相比之下亚稳的Fe3B与Fe23B6因对应熔体稳定而仍可合成;施加压力引入凸的PV贡献强烈抑制该不稳定性,在1800 K下把FeB4成分处的曲率压低到拟合不确定度以内,与实验合成边界一致;与CrB4的比较进一步显示熔体不稳定性越弱、实验合成越容易
区域留出协议下,LBP+SVM 以 0.79 平衡准确率从 316L 不锈钢 SEM 图像中识别氢充注特征
该工作针对 316L 不锈钢的 SEM 显微图像,提出以 14 个空间区域(8 个 AR、6 个 H2,共 31 张图像)为基础的 Leave-One-Region-Out 区域留出交叉验证协议,比较了 LBP、GLCM、自监督卷积嵌入与 CNN 等六种特征-分类器组合,结果最简单的 LBP+SVM 表现最好,平衡准确率 0.79、H2 召回率 0.69、H2 精确率 0.82,优于所有深度学习与组合特征模型;区域级置换检验(500 次置换,取自 3,003 种区域-标签分配)得 p = 0.008,CNN 的 Grad-CAM 图倾向于集中在局部表面与晶界特征上。
CNN+FoF 混合流水线在宇宙学 N 体模拟中以约一个数量级加速识别暗物质晕,最高分辨率下粒子分类指标超过 98%
该工作提出并验证了一条混合流水线:先用三维卷积神经网络(基于 D3M 的 VNet 架构,输入位移与速度共 6 通道)把每个模拟粒子二分类为晕成员或非晕成员,再用高度并行化的 Friends-of-Friends 算法把预测为晕成员的粒子聚成独立暗物质晕;训练数据由 GADGET-4 生成、以 ROCKSTAR 结果作标签,在最高分辨率 L100-N1283 配置下粒子分类各项主要指标均超过 98%,最终晕表纯度总体超过 95%、在 5×10^11 M⊙ 以上完备度稳定在约 93%,晕质函数与参考结果一致到 5% 以内,并忠实重建内部密度剖面,相对 ROCKSTAR 取得约一个数量级的加速。
用合成图像训练的YOLOv8识别二维胶体组装体:合成集上准确率97–99%,真实显微照片上平均误差43.1%,球体20%、立方体58.5%
作者为球形、椭球形、立方体和棒状四种胶体颗粒各构建了约135–155张合成图像的数据集并人工标注为孤立颗粒、二聚体、链、环和团簇五类,用YOLOv8-seg(多边形实例分割)训练出四个识别模型,在合成测试集上准确率约97–99%,但迁移到40张实验显微照片(每种形状10张)后性能显著下降,相对合成基准的平均误差为43.1%,其中球体20%、椭球44.7%、棒49.2%、立方体58.5%,数据集与模型已公开并集成到isanm.space信息系统中。
MPS–HEOM 混合方法给出无序分子极化激元达到热力学极限所需的最小分子数 NT,并揭示声子时间尺度调控暗态激活
作者提出矩阵乘积态与层级运动方程(MPS–HEOM)混合方法,对静态与动态无序下的分子极化激元动力学进行数值精确模拟,并引入收敛尺度 NT(光子动力学达到热力学极限所需的分子数),发现动态无序比静态无序要求更大的 NT,且 NT 随声子浴趋于马尔可夫而呈现先增后减的翻转行为,其微观根源是声子时间尺度调控亮态到暗态的能量转移与集体行为的抑制。
Bhattacharya、Deb 与 Mukherjee 把多线性 Gibbs 测度的自由能极限写成无穷维优化问题,并给出复制对称的充分条件与反例
本文研究哈密顿量为广义 U-统计量、基测度任意的多线性 Gibbs 测度,在耦合矩阵按割范数收敛的条件下,把自由能极限表示为函数空间上的无穷维优化问题,给出复制对称(优化子为常函数)的充分条件并用反例说明其必要性,进而得到局部场、哈密顿量与全局磁化等统计量的弱极限、对比量的普适弱定律 n^{-1}Σc_iX_i→0(当 Σc_i=o(n))、局部与全局磁化的指数集中界,以及高阶相互作用下温度参数的相变点存在性。
综述:DFTMD、机器学习力场与生成式AI如何用于水系电池的分子模拟
这篇综述系统梳理了用于水系电池的分子模拟方法(DFT、DFTMD、经验力场MD、机器学习力场与生成式AI),并以水包盐电解液、过渡金属氧化物正极、锌离子电池和有机氧化还原液流电池为案例,说明这些方法如何揭示离子溶剂化、插层、电子转移与界面结构,从而解释水系电池的电化学稳定性窗口、离子传输与枝晶抑制等现象。
冯·希佩尔悬赏九圈散射振幅,Anthropic 的 Claude 用约百美元算力直接算出六粒子九圈振幅,Dixon 独立验证
物理学家兼科学作者 Matt von Hippel 公开悬赏,要求 AI 用学术级算力解决散射振幅领域的难题;Anthropic 的 Liam Fitzpatrick 与 Siddharth Mishra-Sharma 用 Claude Science 平台上的 Fable 5.1,以一句提示词启动并持续催促,让 Claude 分别用 bootstrap 和 form-factor 两条路径算出平面 N=4 超杨-米尔斯理论中六粒子(六边形)九圈振幅,bootstrap 部分约花 100 美元、相当于 96 个 CPU 跑一周,SLAC 的 Lance Dixon 随后独立验证了结果,而中科院宋伟的团队也用 GPT-6 辅助算出了九圈振幅的 symbol 部分。
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