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WikiEdge:ArXiv速递/2025-03-03
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== 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的$\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]]D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$和D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$都表现出沿$b$轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[100]和[$\overline{2}01$]方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]][[氧示踪实验]]值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得模拟广泛的氢传输和氢脆现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为氢含量的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improved sensitivity in the search for rare decays of Gd isotopes * '''中文标题'''：改进的Gd同位素稀有衰变搜索灵敏度 * '''发布日期'''：2025-03-03 15:20:27+00:00 * '''作者'''：B. Lehnert, S. S. Nagorny, M. Thiesse, F. Ferella, M. Laubenstein, E. Meehan, S. Nisi, P. R. Scovell * '''分类'''：nucl-ex, hep-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01641v1 '''中文摘要'''：[[钆]]被广泛应用于多种低本底实验中，使其同位素在原位和通过放射性纯度筛选数据中进行稀有衰变搜索成为可能。本研究利用[[Boulby地下筛选设施]]（BUGS）的超低本底高纯锗探测器，对$^{152}$Gd、$^{154}$Gd和$^{160}$Gd同位素的稀有[[α衰变]]和[[双β衰变]]模式进行了改进的搜索。使用[[硫酸钆八水合物]]$(\text{Gd}_2(\text{SO}_4)_3 \cdot 8\text{H}_2\text{O})$样品，实现了总计6.7 kg$\cdot$年的天然钆暴露量，这些样品最初在部署到[[超级神冈中微子实验]]之前进行了放射性纯度筛选。由于检测方法的原因，只有伴随[[γ射线]]发射的激发态衰变是可检测的。采用了结合先前实验结果的[[贝叶斯分析]]，得出了$10^{19} - 10^{21}$年范围内的新下限半衰期——比之前的限制提高了大约两个数量级。未观察到统计上显著的衰变信号。这些结果证明了将大规模放射性纯度筛选活动重新用于基础物理研究的有效性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有可比技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]（Cu）因其优异的热学和电学性能在工业中被广泛应用。研究铜在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，铜也被用于核聚变靶的设计中。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩铜在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩铜在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K之间以及261(27) GPa和6240(1155) K之间，并在300 GPa和7100 K条件下对液态铜进行了测量。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为了应对高质量视频日益增长的需求，多功能视频编码（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。[[VVC]]引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用[[VVC]]，优化是必不可少的。[[VVenC]]是一个优化的开源[[VVC]]编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（[[RD]]）搜索空间仍然对高效编码器实现提出了挑战。在本文中，我们提出了基于参考帧的早期终止（[[ETRF]]），它改善了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并定位为中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，这些视频通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fairness and/or Privacy on Social Graphs * '''中文标题'''：社交图上的公平性和/或隐私 * '''发布日期'''：2025-03-03 22:56:32+00:00 * '''作者'''：Bartlomiej Surma, Michael Backes, Yang Zhang * '''分类'''：cs.LG, cs.CY, cs.SI *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.02114v1 '''中文摘要'''：[[图神经网络]]（GNNs）在各种基于图的学习任务中表现出显著的成功。然而，最近的研究提出了关于GNNs中[[公平性]]和[[隐私]]问题的担忧，强调了可能存在的[[偏见]]或[[歧视性]]结果以及[[敏感信息]]的脆弱性。本文对GNNs中的公平性和隐私进行了全面的研究，探讨了各种公平性保护措施对[[模型性能]]的影响。我们在多个[[数据集]]上进行了实验，并评估了不同公平性干预措施的有效性。我们的分析考虑了公平性、隐私和[[准确性]]之间的权衡，为实现公平且私密的图学习提供了挑战和机遇的见解。结果强调了根据数据的特定特征和期望的公平目标，仔细选择和组合公平性保护措施的重要性。这项研究有助于更深入地理解GNNs中公平性、隐私和准确性之间复杂的相互作用，为开发更强大和更道德的图学习模型铺平了道路。 == 摘要 == * '''原文标题'''：MeshPad: Interactive Sketch Conditioned Artistic-designed Mesh Generation and Editing * '''中文标题'''：MeshPad：基于交互式草图的艺术设计网格生成与编辑 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:27:44+00:00 * '''作者'''：Haoxuan Li, Ziya Erkoc, Lei Li, Daniele Sirigatti, Vladyslav Rozov, Angela Dai, Matthias Nießner * '''分类'''：cs.GR, cs.CV *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01425v1 '''中文摘要'''：我们介绍了[[MeshPad]]，这是一种从[[草图]]输入生成[[3D网格]]的生成方法。基于最近在[[艺术设计]]三角形网格生成方面的进展，我们的方法解决了交互式艺术网格创建的需求。为此，我们通过将编辑分解为网格区域的“删除”和随后新网格几何的“添加”来实现一致的编辑。这两种操作都通过用户对草图图像的简单编辑来触发，从而促进迭代内容创建过程，并支持复杂3D网格的构建。我们的方法基于[[三角形序列]]的网格表示，利用大型[[Transformer模型]]进行网格三角形的添加和删除。为了实现交互式编辑，我们在加法网格生成器的基础上引入了一种[[顶点对齐]]的推测预测策略。该推测器预测与顶点对应的多个输出标记，从而显著降低推理的计算成本并加速编辑过程，使得每个编辑步骤仅需几秒钟即可完成。综合实验表明，[[MeshPad]]在草图条件下的网格生成方法中表现优异，在[[Chamfer距离]]上实现了超过22%的网格质量提升，并在感知评估中获得了90%参与者的青睐。 == 摘要 == * '''原文标题'''：MRI super-resolution reconstruction using efficient diffusion probabilistic model with residual shifting * '''中文标题'''：使用残差偏移的高效扩散概率模型进行MRI超分辨率重建 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:15:08+00:00 * '''作者'''：Mojtaba Safari, Shansong Wang, Zach Eidex, Qiang Li, Erik H. Middlebrooks, David S. Yu, Xiaofeng Yang * '''分类'''：cs.CV, physics.med-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01576v1 '''中文摘要'''：目标：本研究引入了一种[[残差偏移]]机制，该机制在保留关键[[解剖细节]]的同时大幅减少了[[采样步骤]]，从而加速了[[MRI重建]]。方法：我们提出了一种名为[[Res-SRDiff]]的新型基于[[扩散]]的[[超分辨率]]框架，该框架将[[残差偏移]]整合到前向[[扩散过程]]中。通过对齐退化的[[高分辨率]]（HR）和[[低分辨率]]（LR）分布，实现了高效的HR图像重建。我们在[[超高场脑]]T1 [[MP2RAGE]]图像和[[T2加权]]前列腺图像上评估了[[Res-SRDiff]]，并与[[双三次插值]]、[[Pix2pix]]、[[CycleGAN]]以及基于[[视觉Transformer]]骨干的传统[[去噪扩散概率模型]]（[[TM-DDPM]]）进行了比较，使用了[[峰值信噪比]]（[[PSNR]]）、[[结构相似性指数]]（[[SSIM]]）、[[梯度幅值相似性偏差]]（[[GMSD]]）和[[学习感知图像块相似性]]（[[LPIPS]]）等定量指标。主要结果：[[Res-SRDiff]]在两个数据集上的[[PSNR]]、[[SSIM]]和[[GMSD]]均显著优于所有对比方法，具有统计学上的显著改进（p值<<0.05）。该模型仅需四个[[采样步骤]]即可实现高保真图像恢复，将每片计算时间大幅减少至不到一秒，远快于传统[[TM-DDPM]]的每片约20秒。定性分析进一步表明，[[Res-SRDiff]]在脑部和盆腔[[MRI]]图像中有效保留了精细的[[解剖细节]]和[[病变形态]]。意义：我们的研究结果表明，[[Res-SRDiff]]是一种高效且准确的[[MRI超分辨率]]方法，显著提高了[[计算效率]]和[[图像质量]]。将[[残差偏移]]整合到[[扩散过程]]中，能够实现快速且稳健的HR图像重建，从而提升临床[[MRI工作流程]]并推动[[医学影像]]研究。源代码位于：https://github.com/mosaf/Res-SRDiff == 摘要 == * '''原文标题'''：Bayesian optimization of beam injection and storage in the PSI muEDM Experiment * '''中文标题'''：PSI muEDM 实验中束流注入和存储的贝叶斯优化 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:41:57+00:00 * '''作者'''：Siew Yan Hoh, Yuzhi Shang, Ritwika Chakraborty, Tianqi Hu, Kim Siang Khaw, Philipp Schmidt-Wellenburg, Yusuke Takeuchi, Guan Ming Wong * '''分类'''：physics.acc-ph, hep-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01607v1 '''中文摘要'''：[[保罗·谢勒研究所]]的[[μEDM]]实验旨在以前所未有的灵敏度$6 \times 10^{-23}\,\mathrm{e}\cdot\mathrm{cm}$测量[[电偶极矩]]。该实验的一个关键方面是[[μ子束]]的注入和存储，μ子束在进入[[螺线管磁体]]之前会穿过一个长而窄的[[超导通道]]。随后，μ子被[[脉冲磁场]]踢入螺线管中心区域的稳定轨道，并在该区域测量电偶极矩。为了研究束流注入和存储过程，我们开发了一个[[G4beamline]]模拟，以模拟束流注入和存储的动力学，并纳入所有相关的[[电场]]和[[磁场]]。随后，我们采用[[贝叶斯优化]]技术来提高μEDM实验第一阶段的μ子存储效率。优化过程通过G4beamline模拟的数据进行了演示。我们观察到，通过使用[[高斯过程]]的贝叶斯优化，束流注入和存储效率从0.324\%提高到了0.556\%。这种方法可以用于调整实际实验参数，帮助实现μEDM实验中束流注入和存储的预期性能。 == 摘要 == * '''原文标题'''：m4: A Learned Flow-level Network Simulator * '''中文标题'''：m4：一种基于学习的流级网络模拟器 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:51:08+00:00 * '''作者'''：Chenning Li, Anton A. Zabreyko, Arash Nasr-Esfahany, Kevin Zhao, Prateesh Goyal, Mohammad Alizadeh, Thomas Anderson * '''分类'''：cs.NI, cs.LG, cs.PF, cs.SY, eess.SY *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01770v1 '''中文摘要'''：[[流级模拟]]由于其可扩展性，被广泛用于建模大规模[[数据中心网络]]。与模拟单个[[数据包]]的[[数据包级模拟器]]不同，[[流级模拟器]]将[[流量]]抽象为具有动态分配传输速率的连续流。虽然这种抽象能够实现数量级的加速，但由于忽略了诸如[[排队]]、[[拥塞控制]]和[[重传]]等关键的数据包级效应，因此存在不准确性。我们提出了[[m4]]，这是一种准确且可扩展的流级模拟器，它使用[[机器学习]]来学习目标网络的动态。[[m4]]的核心是一种新颖的机器学习架构，将[[状态转移]]计算分解为独立的空间和时间组件，每个组件由适当的[[神经网络]]表示。为了高效学习底层的流级动态，[[m4]]通过预测训练期间的中间网络指标（如剩余流大小和[[队列长度]]）来添加密集的监督信号。[[m4]]相比数据包级模拟实现了高达104倍的加速。相对于传统的流级模拟，[[m4]]将每流估计误差减少了45.3%（均值）和53.0%（p90）。对于闭环应用，[[m4]]能够准确预测在各种[[拥塞控制]]方案和[[工作负载]]下的[[网络吞吐量]]。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Charmed hadron production from secondary anti-proton + proton annihilations in p+A reactions at FAIR * '''中文标题'''：FAIR 实验中 p+A 反应中次级反质子+质子湮灭产生的粲强子产生 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:49:00+00:00 * '''作者'''：Tom Reichert, Jan Steinheimer, Marcus Bleicher * '''分类'''：nucl-th, hep-ph, nucl-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01613v1 '''中文摘要'''：我们提出了在[[p+A反应]]中，从$E_\mathrm{lab}=10-30A$~GeV的次级$\overline B + B$湮灭中产生奇异态（$\Lambda_c$, $\Sigma_c$, $\Xi_c$, $D\, \mathrm{和}\, D_s$）的横截面的估计。我们特别关注[[FAIR]]上新计划的强子物理项目[[CBM]]。这些奇异态产生的估计基于可实现的$\overline B + B$湮灭数量及其在[[UrQMD]]输运模型中计算的不变质量分布。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Q-NL Verifier: Leveraging Synthetic Data for Robust Knowledge Graph Question Answering * '''中文标题'''：Q-NL 验证器：利用合成数据实现稳健的知识图谱问答 * '''发布日期'''：2025-03-03 10:28:24+00:00 * '''作者'''：Tim Schwabe, Louisa Siebel, Patrik Valach, Maribel Acosta * '''分类'''：cs.CL, cs.DB, cs.LG *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01385v1 '''中文摘要'''：摘要：[[问答系统]]（QA）需要准确地将用户问题与[[结构化查询]]对齐，这一过程通常受限于高质量查询-自然语言（Q-NL）对的稀缺性。为了克服这一问题，我们提出了Q-NL验证器，一种生成高质量查询和自然语言翻译对的方法。我们的方法依赖于[[大型语言模型]]（LLMs）来生成结构化查询的语义精确的自然语言释义。基于这些合成的Q-NL对，我们引入了一个学习验证器组件，自动确定生成的释义是否与原始查询语义等价。我们在著名的[[LC-QuAD 2.0]]基准测试中的实验表明，Q-NL验证器能够很好地泛化到来自其他模型甚至人类撰写的翻译的释义。我们的方法在不同查询复杂性下与人类判断高度一致，并在评估语义正确性方面优于现有的[[自然语言处理]]指标。我们还将验证器集成到QA管道中，表明经过验证器过滤的合成数据在翻译正确性方面具有显著更高的质量，并提高了自然语言到查询翻译的准确性。最后，我们发布了包含我们合成的Q-NL对和验证器分数的LC-QuAD 2.0基准测试的更新版本，为稳健和可扩展的QA提供了新的资源。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，特别是[[弧度]]和[[度数]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解[[三角函数导数]]及其对[[物理系统]]的影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名大学生（主要是[[STEM]]专业的[[本科生]]和[[研究生]]）的多国调查，评估了他们在[[数学]]和[[物理]]背景下区分[[弧度]]和[[度数]]的能力，重点关注[[谐波运动]]。结果显示，只有26.3\%的学生正确识别了[[三角函数导数]]的著名表达式仅在[[弧度]]下成立，而70.7\%的学生错误地认为[[弧度]]和[[度数]]都有效。值得注意的是，学生在[[物理]]背景下对[[弧度]]的识别能力（59.0\%的正确回答）比在[[数学]]背景下有所提高，这表明学生在应用[[数学概念]]时依赖于熟悉的[[物理方程]]作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将[[数学形式主义]]与[[物理应用]]联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Minimum-Length Coordinated Motions For Two Convex Centrally-Symmetric Robots * '''中文标题'''：两个凸中心对称机器人的最小长度协调运动 * '''发布日期'''：2025-03-03 19:37:43+00:00 * '''作者'''：David Kirkpatrick, Paul Liu * '''分类'''：cs.CG, cs.RO, F.2.2 *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.02010v1 '''中文摘要'''：我们研究了在无障碍平面上，为两个任意[[凸]]中心对称（CCS）[[机器人]]确定总长度最小的协调运动的问题。以两个机器人中心所追踪的总路径长度作为距离度量，我们给出了所有初始和目标配置下最短避碰运动的精确特征描述。单个路径最多由六个凸部分组成，其总长度可以表示为一个简单积分，且具有仅依赖于机器人初始和目标配置的闭式解。路径部分要么是直线段，要么是两个机器人[[闵可夫斯基和]]的边界段（在圆盘机器人的特殊情况下为圆弧）。此外，路径可以参数化，使得（i）在任何给定时间只有一个机器人在移动（解耦运动），或者（ii）机器人配置的方向单调变化。 == 摘要 == * '''原文标题'''：SAGE: A Framework of Precise Retrieval for RAG * '''中文标题'''：SAGE：RAG 的精确检索框架 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:25:58+00:00 * '''作者'''：Jintao Zhang, Guoliang Li, Jinyang Su * '''分类'''：cs.LG, cs.AI, cs.DB, cs.IR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01713v1 '''中文摘要'''：[[检索增强生成]]（RAG）在特定语料库中进行[[问答]]（QA）任务时表现出显著的能力。然而，RAG在QA中的失败案例仍然存在。这些失败不仅归因于[[大型语言模型]]（LLM）的局限性，更主要的是由于检索到不准确信息导致的，原因有两个：（1）当前的RAG方法在分割语料库时未考虑语义，导致问题与片段之间的相关性受损，难以找到相关上下文。（2）在检索较少上下文时可能遗漏关键信息，而在检索较多上下文时可能引入无关信息。本文提出了一种RAG框架（SAGE）来克服这些限制。首先，为了解决不考虑语义的分割问题，我们提出训练一个语义分割模型，将语料库分割成语义完整的块。其次，为了确保仅检索最相关的块并忽略不相关的块，我们设计了一种块选择算法，根据相关性分数的下降速度动态选择块，从而实现更相关的选择。第三，为了进一步确保检索块的精确性，我们建议让LLM评估检索到的块是否过多或不足，并相应地调整上下文的数量。实验表明，SAGE在QA质量上平均优于基线61.25%。此外，通过避免检索噪声上下文，SAGE降低了LLM推理中消耗的token成本，平均提升了49.41%的成本效率。此外，我们的工作为提升RAG提供了有价值的见解。 == 摘要 == * '''原文标题'''：CNN-based Robust Sound Source Localization with SRP-PHAT for the Extreme Edge * '''中文标题'''：基于CNN的鲁棒声源定位与SRP-PHAT在极端边缘的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 20:50:31+00:00 * '''作者'''：Jun Yin, Marian Verhelst * '''分类'''：eess.AS, cs.SD *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.02046v1 '''中文摘要'''：在[[噪声]]和[[混响]]环境下的鲁棒[[声源定位]]越来越多地利用[[深度神经网络]]处理各种[[声学特征]]。然而，最先进的研究主要集中在优化[[算法]]精度，导致模型庞大，难以在[[边缘设备]]上部署。然而，边缘设备迫切需要实时、低资源占用的[[声学推理]]，例如[[助听器]]和[[机器人]]交互应用。因此，我们从基于[[SRP-PHAT]]特征的鲁棒[[CNN]]模型[[Cross3D]] [16]出发，追求一种高效且紧凑的极端边缘模型架构。针对[[SRP]]特征表示和[[神经网络]]，我们分别提出了可扩展的[[LC-SRP-Edge]]和[[Cross3D-Edge]]算法，这些算法在降低[[硬件开销]]方面进行了优化。与原始[[LC-SRP]] [19]相比，[[LC-SRP-Edge]]将[[sinc插值]]的复杂性和[[片上内存]]开销减少了一半。在多个[[SRP]]分辨率情况下，[[Cross3D-Edge]]相比[[Cross3D]]基线节省了10.32~73.71%的[[计算复杂度]]和59.77~94.66%的[[神经网络权重]]。在精度与效率的权衡方面，最平衡的版本（[[EM]]）仅需127.1 [[MFLOPS]]计算量、3.71 [[MByte/s]]带宽和0.821 [[MByte]]片上内存，同时在最先进的精度比较中仍保持竞争力。在[[Rasberry Pi 4B]]上，它实现了8.59 [[ms/帧]]的端到端延迟，比相应的基线快7.26倍。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A Reconfigurable Stream-Based FPGA Accelerator for Bayesian Confidence Propagation Neural Networks * '''中文标题'''：基于可重构流处理的FPGA加速器用于贝叶斯置信传播神经网络 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:06:43+00:00 * '''作者'''：Muhammad Ihsan Al Hafiz, Naresh Ravichandran, Anders Lansner, Pawel Herman, Artur Podobas * '''分类'''：cs.AR, cs.NE *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01561v1 '''中文摘要'''：摘要：受[[大脑]]启发的算法是经典[[深度学习方法]]在各种[[机器学习]]应用中的有吸引力的新兴替代方案。受大脑启发的系统可以具有局部学习规则，包括[[无监督学习]]/[[半监督学习]]和不同类型的[[可塑性]]（[[结构可塑性]]/[[突触可塑性]]），使其可能比传统的机器学习替代方案更快且更节能。在更显著的受大脑启发的算法中，[[贝叶斯置信传播神经网络]]（[[BCPNN]]）是一个重要的工具，用于机器学习和[[计算神经科学]]研究。最近的研究表明，与其他模型相比，BCPNN在[[学习]]和[[记忆回忆]]等任务中可以达到最先进的性能。不幸的是，BCPNN主要在速度较慢的[[通用处理器]]（[[CPU]]）或耗电的[[图形处理单元]]（[[GPU]]）上执行，这限制了BCPNN在[[边缘系统]]等领域的应用。在这项工作中，我们设计了一种基于[[现场可编程门阵列]]（[[FPGA]]）的自定义流加速器，用于BCPNN，使用[[Xilinx Vitis]]高级综合（[[HLS]]）流程。此外，我们使用基本原理对我们的加速器性能进行建模，并通过实验证明，我们提出的加速器比[[Nvidia A100]] GPU快1.3倍至5.3倍，同时功耗减少2.62倍至3.19倍，能耗减少5.8倍至16.5倍，且性能没有任何下降。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在一个包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Recurrence-Enhanced Vision-and-Language Transformers for Robust Multimodal Document Retrieval * '''中文标题'''：增强循环的视觉与语言Transformer用于鲁棒的多模态文档检索 * '''发布日期'''：2025-03-03 19:01:17+00:00 * '''作者'''：Davide Caffagni, Sara Sarto, Marcella Cornia, Lorenzo Baraldi, Rita Cucchiara * '''分类'''：cs.CV, cs.AI, cs.CL, cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01980v1 '''中文摘要'''：[[跨模态检索]]由于大规模训练、新颖的架构和学习设计，以及在[[LLMs]]和[[多模态LLMs]]中的应用，正获得研究界越来越多的关注和效果。在本文中，我们进一步设计了一种方法，允许由[[图像]]和[[文本]]组成的多模态查询，并能够在图像和文本交错的多模态文档集合中进行搜索。我们的模型[[ReT]]采用了从视觉和文本骨干的不同层次提取的多层次表示，无论是在查询端还是文档端。为了实现多层次和跨模态的理解和特征提取，ReT采用了一种新颖的基于[[Transformer]]的循环单元，该单元在不同层次上集成了文本和视觉特征，并借鉴了[[LSTM]]经典设计的sigmoidal门控机制。在[[M2KR]]和[[M-BEIR]]基准上的大量实验表明，ReT在各种设置下均达到了最先进的性能。我们的源代码和训练模型可在https://github.com/aimagelab/ReT公开获取。 == 摘要 == * '''原文标题'''：On a planetary forcing of global seismicity * '''中文标题'''：关于行星对全球地震活动的强迫作用 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:33:48+00:00 * '''作者'''：Stéphanie Dumont, Jean de Bremond d'Ars, Jean-Baptiste Boulé, Vincent Courtillot, Marc Gèze, Dominique Gibert, Vladimir Kossobokov, Jean-Louis Le Mouël, Fernando Lopes, Maria C. Neves, Graça Silveira, Simona Petrosino, Pierpaolo Zuddas * '''分类'''：physics.geo-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01759v1 '''中文摘要'''：我们探索了过去124年全球[[地震活动]]的时间变异性及其潜在驱动因素。为此，我们构建并分析了自1900年以来震级大于或等于6级的地震的全球平均地震活动曲线。通过使用[[奇异谱分析]]，我们分解了这条曲线，并将提取的伪周期与两个与[[地球潮汐]]相关的全球地球物理参数进行了比较：[[日长变化]]和[[海平面变化]]。我们的结果表明，这三个地球物理现象可以用高达90%的准确性解释为最多七个周期分量的总和，这些分量主要与[[行星星历对齐]]：1年、3.4年（准两年振荡，[[QBO]]）、约11年、约14年、约18.6年（[[月球节点周期]]）、约33年和约60年。我们在[[拉普拉斯理论]]的框架下讨论了这些结果，特别关注地震活动、日长变化和海平面变化之间的相位关系，以进一步阐明潜在的物理机制。最后，结合地震发生区域的观测结果，我们提出了一种基于[[固体地球]]-[[水圈]]相互作用的触发机制，强调了[[水-岩相互作用]]在调节地震发生中的关键作用。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：单斜晶系的 $\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$ 是一种有前景的宽带隙[[半导体材料]]，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即每年超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最小[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，高达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的[[气候模型比较项目]]中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料]]变形与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和局部[[电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得能够模拟广泛的氢传输和脆化现象。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的脆化，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[回溯预测]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早回溯预测的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在[[小数据]]情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]是一种在工业中广泛使用的材料，因其优异的热学和电学性能而备受青睐。研究[[铜]]（Cu）在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由[[铜]]制成，并且在[[核聚变靶]]的设计中也使用[[铜]]。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的[[铜]]中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩[[铜]]在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于对[[XAS光谱]]的分析，我们提供了沿[[Hugoniot曲线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的[[XAS光谱]]有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩[[铜]]在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K之间以及261(27) GPa和6240(1155) K之间，并在300 GPa和7100 K条件下对液态[[铜]]进行了测量。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，[[多功能视频编码]]（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化至关重要。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（RD）搜索空间仍然对高效编码器实现提出了挑战。本文提出了基于参考帧的早期终止（ETRF），改善了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，这些视频通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：The shooting methods to solve 3D nonlinear strings assemblies * '''中文标题'''：求解三维非线性绳索组件的射击方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 12:29:11+00:00 * '''作者'''：Florian Surmont * '''分类'''：physics.class-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01473v1 '''中文摘要'''：本文提出了一种替代[[有限元]]的方法，用于建模和分析三维静态[[系泊线]]，利用[[弦理论]]和[[射击法]]（SM）来解决具有各种[[边界条件]]（BC）类型的三维非线性静态弦方程的[[两点边值问题]]（TPBVPs），这些边界条件与海上细长系统组件相关。通过引入不限于[[重力]]的任意三维外部分布载荷，公式化了非线性可拉伸弹性弦的两点边值问题。基于射击法的形式，重新公式化了TPBVP。提出了一种[[多体/多射击方法]]来处理多材料段和线组件。提出了一种边界条件的公式化方法，允许建模表示[[位移]]、[[力]]和组合力/位移约束的[[Dirichlet边界条件]]、[[Robin边界条件]]和[[混合边界条件]]。展示了四个验证案例，将结果与[[解析解]]进行比较：（1）具有球-棱柱关节边界条件的单个[[悬链线]]段在多个施加力下的情况，（2）对所有可能的弦边界条件的回顾，包括基于[[弹簧]]的边界条件，（3）具有非线性径向分布载荷的[[Velaria问题]]，以及（4）由[[浮标]]连接的不同材料属性的三段悬挂配置。结果表明，在整个系泊线的长度上，位置和张力的绝对误差在10^-9以下。所提出的方法还通过[[自适应步长积分]]提供了误差控制。它在建模复杂的三维[[运动学]]和系泊线配置方面表现出高精度，同时限制了[[迭代问题]]的规模。所提出的方法为分析具有各种端约束的弦运动学细长系统的静态配置提供了一种高效的替代方案，例如[[海上工程]]中的系泊线和[[缆绳]]组件，同时保持了方法和实现的简单性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：MRI super-resolution reconstruction using efficient diffusion probabilistic model with residual shifting * '''中文标题'''：使用残差偏移的高效扩散概率模型进行MRI超分辨率重建 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:15:08+00:00 * '''作者'''：Mojtaba Safari, Shansong Wang, Zach Eidex, Qiang Li, Erik H. Middlebrooks, David S. Yu, Xiaofeng Yang * '''分类'''：cs.CV, physics.med-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01576v1 '''中文摘要'''：摘要：目的：本研究引入了一种[[残差偏移]]机制，显著减少了[[采样步骤]]，同时保留了关键的[[解剖细节]]，从而加速了[[MRI重建]]。方法：我们提出了一种新的基于[[扩散]]的[[超分辨率]]框架，称为[[Res-SRDiff]]，它将[[残差偏移]]整合到前向[[扩散过程]]中。通过对齐退化的[[高分辨率]]（HR）和[[低分辨率]]（LR）分布，实现了高效的HR图像重建。我们在[[超高场脑T1 MP2RAGE图像]]和[[T2加权前列腺图像]]上评估了[[Res-SRDiff]]，并与[[双三次插值]]、[[Pix2pix]]、[[CycleGAN]]以及基于[[视觉Transformer]]的常规[[去噪扩散概率模型]]（[[TM-DDPM]]）进行了比较，使用了[[峰值信噪比]]（[[PSNR]]）、[[结构相似性指数]]（[[SSIM]]）、[[梯度幅度相似性偏差]]（[[GMSD]]）和[[学习感知图像块相似性]]（[[LPIPS]]）等定量指标。主要结果：[[Res-SRDiff]]在两个数据集上的[[PSNR]]、[[SSIM]]和[[GMSD]]均显著优于所有对比方法，具有统计学上的显著改进（p值<<0.05）。该模型仅需四个[[采样步骤]]即可实现高保真图像恢复，将计算时间大幅减少到每片不到一秒，显著快于常规[[TM-DDPM]]的每片约20秒。定性分析进一步表明，[[Res-SRDiff]]在脑部和盆腔[[MRI图像]]中有效地保留了精细的[[解剖细节]]和[[病变形态]]。意义：我们的研究结果表明，[[Res-SRDiff]]是一种高效且准确的[[MRI超分辨率]]方法，显著提高了[[计算效率]]和[[图像质量]]。将[[残差偏移]]整合到[[扩散过程]]中，能够实现快速且稳健的HR图像重建，提升了临床[[MRI工作流程]]并推动了[[医学影像]]研究。源代码可在https://github.com/mosaf/Res-SRDiff获取。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Bayesian optimization of beam injection and storage in the PSI muEDM Experiment * '''中文标题'''：PSI muEDM 实验中束流注入和存储的贝叶斯优化 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:41:57+00:00 * '''作者'''：Siew Yan Hoh, Yuzhi Shang, Ritwika Chakraborty, Tianqi Hu, Kim Siang Khaw, Philipp Schmidt-Wellenburg, Yusuke Takeuchi, Guan Ming Wong * '''分类'''：physics.acc-ph, hep-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01607v1 '''中文摘要'''：[[保罗·谢勒研究所]]的[[μEDM]]实验旨在以空前的灵敏度$6 \times 10^{-23}\,\mathrm{e}\cdot\mathrm{cm}$测量[[电偶极矩]]。该实验的一个关键方面是[[μ子束]]的注入和存储，μ子束在进入[[螺线管磁体]]之前会穿过一个长而窄的[[超导通道]]。随后，μ子被[[脉冲磁场]]踢入螺线管中心区域的稳定轨道，并在该区域测量电偶极矩。为了研究束流注入和存储过程，我们开发了一个[[G4beamline]]模拟，以模拟束流注入和存储的动力学，并纳入所有相关的[[电场]]和[[磁场]]。随后，我们采用[[贝叶斯优化]]技术来提高μEDM实验第一阶段的μ子存储效率。优化过程通过G4beamline模拟的数据进行了演示。我们观察到，通过使用[[高斯过程]]的贝叶斯优化，束流注入和存储效率提高到了0.556\%，而使用[[多项式混沌展开]]时仅为0.324\%。这种方法可以用于调整实际实验参数，帮助实现μEDM实验中束流注入和存储的预期性能。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Charmed hadron production from secondary anti-proton + proton annihilations in p+A reactions at FAIR * '''中文标题'''：FAIR 实验中 p+A 反应中次级反质子+质子湮灭产生的粲强子产生 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:49:00+00:00 * '''作者'''：Tom Reichert, Jan Steinheimer, Marcus Bleicher * '''分类'''：nucl-th, hep-ph, nucl-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01613v1 '''中文摘要'''：我们提出了在[[p+A反应]]中，从$E_\mathrm{lab}=10-30A$~GeV的次级$\overline B + B$湮灭中产生奇异态（$\Lambda_c, \Sigma_c, \Xi_c, D\, \mathrm{和}\, D_s$）的横截面的估计。我们特别关注[[FAIR]]新计划的强子物理项目[[CBM]]。这些奇异态产生的估计基于可实现的$\overline B + B$湮灭数量及其在[[UrQMD]]输运模型中计算的不变质量分布。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Q-NL Verifier: Leveraging Synthetic Data for Robust Knowledge Graph Question Answering * '''中文标题'''：Q-NL 验证器：利用合成数据实现稳健的知识图谱问答 * '''发布日期'''：2025-03-03 10:28:24+00:00 * '''作者'''：Tim Schwabe, Louisa Siebel, Patrik Valach, Maribel Acosta * '''分类'''：cs.CL, cs.DB, cs.LG *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01385v1 '''中文摘要'''：摘要：[[问答系统]]（QA）需要准确地将用户问题与[[结构化查询]]对齐，这一过程通常受限于高质量查询-自然语言（Q-NL）对的稀缺性。为了解决这一问题，我们提出了Q-NL验证器，一种生成高质量查询和自然语言翻译对的方法。我们的方法依赖于[[大型语言模型]]（LLMs）来生成结构化查询的语义精确的自然语言释义。基于这些合成的Q-NL对，我们引入了一个学习验证器组件，自动确定生成的释义是否与原始查询语义等价。我们在著名的[[LC-QuAD 2.0]]基准测试中的实验表明，Q-NL验证器能够很好地泛化到来自其他模型甚至人类撰写的翻译的释义。我们的方法在不同查询复杂性下与人类判断高度一致，并且在评估语义正确性方面优于现有的[[自然语言处理]]指标。我们还将验证器集成到QA管道中，表明经过验证器过滤的合成数据在翻译正确性方面具有显著更高的质量，并提高了自然语言到查询翻译的准确性。最后，我们发布了包含我们合成的Q-NL对和验证器分数的LC-QuAD 2.0基准测试的更新版本，为稳健且可扩展的QA提供了新的资源。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，尤其是[[弧度]]和[[角度]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解[[三角函数导数]]及其对[[物理系统]]的影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名大学生（主要是[[STEM]]专业的[[本科生]]和[[研究生]]）的多国调查评估了他们在[[数学]]和[[物理]]背景下区分[[弧度]]和[[角度]]的能力，重点关注[[谐波运动]]。结果显示，只有26.3%的学生正确识别出著名的[[三角函数导数]]表达式仅在[[弧度]]下成立，而70.7%的学生错误地认为[[弧度]]和[[角度]]都有效。值得注意的是，学生在[[物理]]背景下对[[弧度]]的识别能力（59.0%的正确率）比在[[数学]]背景下有所提高，这表明学生在应用[[数学概念]]时依赖于熟悉的[[物理方程]]作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将[[数学形式主义]]与[[物理应用]]联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A Reconfigurable Stream-Based FPGA Accelerator for Bayesian Confidence Propagation Neural Networks * '''中文标题'''：基于可重构流处理的FPGA加速器用于贝叶斯置信传播神经网络 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:06:43+00:00 * '''作者'''：Muhammad Ihsan Al Hafiz, Naresh Ravichandran, Anders Lansner, Pawel Herman, Artur Podobas * '''分类'''：cs.AR, cs.NE *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01561v1 '''中文摘要'''：摘要：受[[大脑]]启发的算法是经典[[深度学习方法]]在各种[[机器学习]]应用中的有吸引力的新兴替代方案。受大脑启发的系统可以具有局部学习规则，包括[[无监督学习]]/[[半监督学习]]和不同类型的[[可塑性]]（[[结构可塑性]]/[[突触可塑性]]），使它们可能比传统的机器学习替代方案更快且更节能。在更显著的受大脑启发的算法中，[[贝叶斯置信传播神经网络]]（[[BCPNN]]）是一个重要的工具，用于[[机器学习]]和[[计算神经科学]]研究。最近的研究表明，与其他模型相比，BCPNN在[[学习]]和[[记忆回忆]]等任务中可以达到最先进的性能。不幸的是，BCPNN主要在速度较慢的[[通用处理器]]（[[CPU]]）或耗电的[[图形处理单元]]（[[GPU]]）上执行，这降低了BCPNN在[[边缘系统]]等领域的适用性。在这项工作中，我们设计了一种基于[[现场可编程门阵列]]（[[FPGA]]）的自定义流式加速器，使用[[Xilinx Vitis]]高级综合（[[HLS]]）流程来实现BCPNN。此外，我们使用基本原理对我们的加速器性能进行建模，并通过实验证明，我们提出的加速器比[[Nvidia A100]] GPU快1.3倍至5.3倍，同时功耗减少2.62倍至3.19倍，能耗减少5.8倍至16.5倍，且性能没有任何下降。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度]]车辆路径问题（[[VRPSD]]）的优化。VRPSD 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同[[元启发式算法]]的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 ALNS 与 TA 结合，第二种算法采用多阶段 ALNS 与 TA 结合，第三种算法则整合了多阶段 ALNS、TS 和 TA。实验在一个包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 ALNS-TS-TA 算法，表现最佳。该方法同时利用了 ALNS 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 ALNS 与 TS 和 TA 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 ALNS-TS-TA 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：CorrNetDroid: Android Malware Detector leveraging a Correlation-based Feature Selection for Network Traffic features * '''中文标题'''：CorrNetDroid：基于网络流量特征相关性选择的安卓恶意软件检测器 * '''发布日期'''：2025-03-03 10:52:34+00:00 * '''作者'''：Yash Sharma, Anshul Arora * '''分类'''：cs.CR, cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01396v1 '''中文摘要'''：市场上存在大量的[[移动操作系统]]，但[[Android]]仍然是用户的首选。与此同时，其日益增长的流行度也吸引了[[恶意软件]]开发者。研究人员已经提出了各种[[静态分析]]解决方案用于[[Android恶意软件检测]]。然而，更隐蔽的恶意软件能够规避静态分析。这引发了对一种能够应对[[高级威胁]]并克服静态分析缺点的强大[[Android恶意软件检测系统]]的需求。 因此，本文提出了一种基于[[动态分析]]的[[Android恶意软件检测系统]]，[[CorrNetDroid]]，该系统基于[[网络流量]]进行分析。许多[[流量特征]]在正常和恶意软件数据集中表现出重叠范围。因此，我们首先使用两种[[统计度量]]（[[crRelevance]]和[[归一化均值残差相似度]]，[[NMRS]]）对特征进行排序，以评估[[特征-类别]]和[[特征-特征]]之间的相关性。随后，我们引入了一种新颖的基于[[相关性]]的[[特征选择算法]]，该算法在[[crRelevance]]排序上应用[[NMRS]]，以确定用于[[Android恶意软件检测]]的最佳[[特征子集]]。实验结果表明，我们的模型在仅考虑两个[[网络流量特征]]的情况下，能够有效减少[[特征集]]，并以99.50%的准确率检测[[Android恶意软件]]。此外，我们的实验表明，基于[[NMRS]]的算法在[[crRelevance]]排序上优于[[卡方检验]]、[[ANOVA]]、[[Mann-Whitney U检验]]和[[Kruskal-Wallis检验]]等[[统计测试]]。此外，我们的模型在检测准确率方面超越了各种最先进的[[Android恶意软件检测技术]]。 == 摘要 == * '''原文标题'''：On a planetary forcing of global seismicity * '''中文标题'''：关于行星对全球地震活动的强迫作用 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:33:48+00:00 * '''作者'''：Stéphanie Dumont, Jean de Bremond d'Ars, Jean-Baptiste Boulé, Vincent Courtillot, Marc Gèze, Dominique Gibert, Vladimir Kossobokov, Jean-Louis Le Mouël, Fernando Lopes, Maria C. Neves, Graça Silveira, Simona Petrosino, Pierpaolo Zuddas * '''分类'''：physics.geo-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01759v1 '''中文摘要'''：我们探索了过去124年全球[[地震活动]]的时间变异性及其潜在驱动因素。为此，我们构建并分析了自1900年以来震级大于或等于6级的地震的全球平均地震活动曲线。通过使用[[奇异谱分析]]，我们分解了这条曲线，并将提取的伪周期与两个与[[地球潮汐]]相关的全球地球物理参数进行了比较：[[日长变化]]和[[海平面变化]]。我们的结果表明，这三个地球物理现象可以用高达七个周期性成分的和来解释，准确率达到90%，这些成分主要与[[行星星历]]对齐：1年、3.4年（准两年振荡，[[QBO]]）、约11年、约14年、约18.6年（[[月球节点周期]]）、约33年和约60年。我们在[[拉普拉斯理论]]的框架下讨论了这些结果，特别关注地震活动、日长变化和海平面变化之间的相位关系，以进一步阐明潜在的物理机制。最后，结合地震发生区域的观测结果，我们提出了一种基于[[固体地球]]-[[水圈]]相互作用的触发机制，强调了[[水-岩相互作用]]在调节地震发生中的关键作用。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来[[气候模型比较项目]]中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料]]变形与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得模拟广泛的氢传输和脆化现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为氢含量的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的脆化，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该相位由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[回溯预测]]（最大提前期为24个月），以确定[[样本外技能]]。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早回溯预测的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]（Cu）因其优异的热学和电学性能在工业中广泛应用。研究铜在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速冲击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，铜也被用于核聚变靶的设计中。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩铜在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩铜在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K至261(27) GPa和6240(1155) K之间，以及在300 GPa和7100 K下的液态铜的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，[[多功能视频编码]]（VVC）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化至关重要。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（RD）搜索空间仍然对高效编码器实现提出了挑战。本文提出了基于参考帧的早期终止（ETRF），改进了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为介于中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的CTU划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，这些视频通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：MRI super-resolution reconstruction using efficient diffusion probabilistic model with residual shifting * '''中文标题'''：使用残差偏移的高效扩散概率模型进行MRI超分辨率重建 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:15:08+00:00 * '''作者'''：Mojtaba Safari, Shansong Wang, Zach Eidex, Qiang Li, Erik H. Middlebrooks, David S. Yu, Xiaofeng Yang * '''分类'''：cs.CV, physics.med-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01576v1 '''中文摘要'''：目标：本研究引入了一种[[残差偏移]]机制，显著减少了采样步骤，同时保留了关键的解剖细节，从而加速了[[MRI重建]]。方法：我们提出了一种新的基于[[扩散]]的[[超分辨率]]框架，称为Res-SRDiff，该框架将[[残差偏移]]整合到前向扩散过程中。通过对齐退化的高分辨率（HR）和低分辨率（LR）分布，实现了高效的HR图像重建。我们在超高场脑T1 [[MP2RAGE]]图和T2加权[[前列腺]]图像上评估了Res-SRDiff，并与[[双三次插值]]、[[Pix2pix]]、[[CycleGAN]]以及基于[[视觉Transformer]]骨干的传统[[去噪扩散概率模型]]（TM-DDPM）进行了比较，使用了[[峰值信噪比]]（PSNR）、[[结构相似性指数]]（SSIM）、[[梯度幅度相似性偏差]]（GMSD）和[[学习感知图像块相似性]]（LPIPS）等定量指标。主要结果：Res-SRDiff在两个数据集上的PSNR、SSIM和GMSD方面显著优于所有对比方法，具有统计学上的显著改进（p值<<0.05）。该模型仅需四个采样步骤即可实现高保真图像恢复，将计算时间大幅减少到每片不到一秒，比传统TM-DDPM每片约20秒的速度快得多。定性分析进一步表明，Res-SRDiff在脑部和盆腔MRI图像中有效地保留了精细的解剖细节和病变形态。意义：我们的研究结果表明，Res-SRDiff是一种高效且准确的MRI超分辨率方法，显著提高了计算效率和图像质量。将[[残差偏移]]整合到[[扩散]]过程中，可以实现快速且稳健的HR图像重建，增强临床MRI工作流程并推动医学影像研究。源代码位于：https://github.com/mosaf/Res-SRDiff == 摘要 == * '''原文标题'''：Bayesian optimization of beam injection and storage in the PSI muEDM Experiment * '''中文标题'''：PSI muEDM 实验中束流注入和存储的贝叶斯优化 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:41:57+00:00 * '''作者'''：Siew Yan Hoh, Yuzhi Shang, Ritwika Chakraborty, Tianqi Hu, Kim Siang Khaw, Philipp Schmidt-Wellenburg, Yusuke Takeuchi, Guan Ming Wong * '''分类'''：physics.acc-ph, hep-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01607v1 '''中文摘要'''：[[保罗·谢勒研究所]]的[[μEDM]]实验旨在以前所未有的灵敏度$6 \times 10^{-23}\,\mathrm{e}\cdot\mathrm{cm}$测量[[电偶极矩]]。该实验的一个关键方面是[[μ子束]]的注入和存储，μ子束在进入[[螺线管磁体]]之前会穿过一个长而窄的[[超导通道]]。随后，μ子被[[脉冲磁场]]踢入螺线管中心区域的稳定轨道，并在该区域测量电偶极矩。为了研究束流注入和存储过程，我们开发了一个[[G4beamline]]模拟，以模拟束流注入和存储的动力学，并纳入所有相关的[[电场]]和[[磁场]]。随后，我们采用[[贝叶斯优化]]技术来提高μEDM实验第一阶段的μ子存储效率。优化通过G4beamline模拟的数据进行演示。我们观察到，通过使用[[高斯过程]]的贝叶斯优化，束流注入和存储效率从0.324\%提高到0.556\%。这种方法可以用于调整实际实验参数，帮助实现μEDM实验中束流注入和存储的预期性能。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Q-NL Verifier: Leveraging Synthetic Data for Robust Knowledge Graph Question Answering * '''中文标题'''：Q-NL 验证器：利用合成数据实现稳健的知识图谱问答 * '''发布日期'''：2025-03-03 10:28:24+00:00 * '''作者'''：Tim Schwabe, Louisa Siebel, Patrik Valach, Maribel Acosta * '''分类'''：cs.CL, cs.DB, cs.LG *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01385v1 '''中文摘要'''：[[问答系统]]（QA）需要准确地将用户问题与[[结构化查询]]对齐，这一过程通常受限于高质量查询-自然语言（Q-NL）对的稀缺性。为了克服这一问题，我们提出了Q-NL验证器，一种生成高质量查询和自然语言翻译对的方法。我们的方法依赖于[[大型语言模型]]（LLMs）来生成结构化查询的语义精确的自然语言释义。基于这些合成的Q-NL对，我们引入了一个学习验证器组件，自动确定生成的释义是否与原始查询语义等价。我们在著名的[[LC-QuAD 2.0]]基准测试中的实验表明，Q-NL验证器能够很好地泛化到来自其他模型甚至人类撰写的翻译的释义。我们的方法在不同查询复杂性下与人类判断高度一致，并在评估语义正确性方面优于现有的[[自然语言处理]]指标。我们还将验证器集成到QA管道中，表明经过验证器过滤的合成数据在翻译正确性方面具有显著更高的质量，并提高了自然语言到查询翻译的准确性。最后，我们发布了包含我们合成的Q-NL对和验证器分数的LC-QuAD 2.0基准测试的更新版本，为稳健和可扩展的QA提供了新的资源。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，特别是[[弧度]]和[[度数]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解[[三角函数导数]]及其对[[物理系统]]的影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名[[大学生]]（主要是本科和研究生[[STEM]]专业学生）的多国调查评估了他们在[[数学]]和[[物理]]背景下区分[[弧度]]和[[度数]]的能力，重点关注[[谐波运动]]。结果显示，只有26.3\%的学生正确识别出著名的[[三角函数导数]]表达式仅在[[弧度]]下成立，而70.7\%的学生错误地认为[[弧度]]和[[度数]]都有效。值得注意的是，学生在[[物理]]背景下对[[弧度]]的识别能力（59.0\%的正确回答）比在[[数学]]背景下有所提高，这表明学生在应用[[数学概念]]时依赖于熟悉的[[物理方程]]作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将[[数学形式主义]]与[[物理应用]]联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Recurrence-Enhanced Vision-and-Language Transformers for Robust Multimodal Document Retrieval * '''中文标题'''：增强循环的视觉与语言Transformer用于鲁棒的多模态文档检索 * '''发布日期'''：2025-03-03 19:01:17+00:00 * '''作者'''：Davide Caffagni, Sara Sarto, Marcella Cornia, Lorenzo Baraldi, Rita Cucchiara * '''分类'''：cs.CV, cs.AI, cs.CL, cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01980v1 '''中文摘要'''：[[跨模态检索]]由于大规模[[训练]]、新颖的[[架构]]和[[学习设计]]，以及在[[大型语言模型]]（[[LLMs]]）和[[多模态LLMs]]中的应用，正获得研究界越来越多的关注和效果。在本文中，我们进一步设计了一种方法，允许由[[图像]]和[[文本]]组成的多模态查询，并能够在图像和文本交错的[[多模态文档]]集合中进行搜索。我们的模型[[ReT]]采用了从[[视觉]]和[[文本骨干网络]]的不同层次提取的[[多层次表示]]，无论是在查询端还是文档端。为了实现多层次和跨模态的理解与[[特征提取]]，ReT采用了一种新颖的基于[[Transformer]]的[[循环单元]]，该单元在不同层次上集成了文本和视觉特征，并借鉴了[[LSTM]]经典设计中的[[Sigmoid门控机制]]。在[[M2KR]]和[[M-BEIR]]基准上的大量实验表明，ReT在各种设置下均达到了最先进的性能。我们的源代码和训练模型可在https://github.com/aimagelab/ReT公开获取。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A Reconfigurable Stream-Based FPGA Accelerator for Bayesian Confidence Propagation Neural Networks * '''中文标题'''：一种用于贝叶斯置信传播神经网络的可重构流式FPGA加速器 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:06:43+00:00 * '''作者'''：Muhammad Ihsan Al Hafiz, Naresh Ravichandran, Anders Lansner, Pawel Herman, Artur Podobas * '''分类'''：cs.AR, cs.NE *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01561v1 '''中文摘要'''：摘要：受[[大脑]]启发的算法是经典[[深度学习方法]]在各种[[机器学习]]应用中的有吸引力的新兴替代方案。受大脑启发的系统可以具有局部学习规则，包括[[无监督学习]]/[[半监督学习]]以及不同类型的[[可塑性]]（[[结构可塑性]]/[[突触可塑性]]），使它们可能比传统的机器学习替代方案更快且更节能。在更突出的受大脑启发的算法中，[[贝叶斯置信传播神经网络]]（[[BCPNN]]）是一个重要的工具，用于机器学习和[[计算神经科学]]研究。最近的研究表明，与其他模型相比，BCPNN在[[学习]]和[[记忆回忆]]等任务中可以达到最先进的性能。不幸的是，BCPNN主要在速度较慢的[[通用处理器]]（[[CPU]]）或耗电的[[图形处理单元]]（[[GPU]]）上执行，这限制了BCPNN在[[边缘系统]]等领域的适用性。在这项工作中，我们使用[[Xilinx Vitis]]高级综合（[[HLS]]）流程设计了一种基于流的定制加速器，用于BCPNN。此外，我们使用[[第一原理]]对加速器的性能进行建模，并通过实验证明，我们提出的加速器比[[Nvidia A100]] GPU快1.3倍至5.3倍，同时功耗减少2.62倍至3.19倍，能耗减少5.8倍至16.5倍，且性能没有任何下降。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中随着计算时间增加显示出结果改进潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：The shooting methods to solve 3D nonlinear strings assemblies * '''中文标题'''：求解三维非线性绳索组件的射击方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 12:29:11+00:00 * '''作者'''：Florian Surmont * '''分类'''：physics.class-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01473v1 '''中文摘要'''：本文提出了一种替代[[有限元]]的方法，用于建模和分析三维静态[[系泊线]]，利用[[弦理论]]和[[射击法]]（SM）来解决具有各种[[边界条件]]（BC）类型的三维非线性静态弦方程的[[两点边值问题]]（TPBVPs），这些边界条件与海上细长系统组件相关。通过引入不限于[[重力]]的任意三维外部分布载荷，建立了非线性可拉伸弹性弦的两点边值问题。基于射击法的形式，重新表述了两点边值问题。提出了一种多体/多射击方法来处理多材料段和线组件。提出了一种边界条件的公式，允许建模表示[[位移]]、[[力]]和组合力/位移约束的[[Dirichlet边界条件]]、[[Robin边界条件]]和混合边界条件。展示了四个验证案例，将结果与[[解析解]]进行比较：（1）具有球-棱柱关节边界条件的单个[[悬链线]]段在多个施加力下的情况，（2）对弦的所有可能边界条件的回顾，包括基于[[弹簧]]的边界条件，（3）具有非线性径向分布载荷的[[Velaria问题]]，以及（4）由[[浮标]]连接的不同材料属性的三段悬挂配置。结果表明，在整个系泊线的长度上，位置和张力的绝对误差在10^-9以下。所提出的方法还通过[[自适应步长积分]]提供了误差控制。它在建模复杂的三维[[运动学]]和系泊线配置方面表现出高精度，同时限制了迭代问题的规模。所提出的方法为分析具有各种端部约束的弦运动学细长系统的静态配置提供了一种高效的替代方案，例如海上工程中的系泊线和[[缆绳]]组件，同时保持了方法和实现的简单性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，高达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得模拟广泛的氢传输和氢脆现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行准确预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一组完整的[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]（Cu）因其优异的热学和电学性能在工业中被广泛应用。研究铜在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，铜也被用于[[核聚变靶]]的设计中。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）对冲击压缩至300 GPa和7100 K的铜进行了研究。基于XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩铜在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K至261(27) GPa和6240(1155) K之间，以及在300 GPa和7100 K下的液态铜的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，[[多功能视频编码]]（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化至关重要。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（[[RD]]）搜索空间仍然对高效编码器实现构成挑战。本文提出了基于参考帧的早期终止（[[ETRF]]），改进了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为介于中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：MRI super-resolution reconstruction using efficient diffusion probabilistic model with residual shifting * '''中文标题'''：使用残差偏移的高效扩散概率模型进行MRI超分辨率重建 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:15:08+00:00 * '''作者'''：Mojtaba Safari, Shansong Wang, Zach Eidex, Qiang Li, Erik H. Middlebrooks, David S. Yu, Xiaofeng Yang * '''分类'''：cs.CV, physics.med-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01576v1 '''中文摘要'''：目标：本研究引入了一种[[残差偏移]]机制，该机制在保留关键[[解剖细节]]的同时大幅减少了[[采样步骤]]，从而加速了[[MRI重建]]。方法：我们提出了一种名为[[Res-SRDiff]]的新型基于[[扩散]]的[[超分辨率]]框架，该框架将[[残差偏移]]整合到前向[[扩散过程]]中。通过对齐退化的[[高分辨率]]（HR）和[[低分辨率]]（LR）分布，实现了高效的HR图像重建。我们在[[超高场脑]]T1 [[MP2RAGE]]图像和[[T2加权]]前列腺图像上评估了[[Res-SRDiff]]，并与[[Bicubic]]、[[Pix2pix]]、[[CycleGAN]]以及基于[[视觉Transformer]]骨干的传统[[去噪扩散概率模型]]（[[TM-DDPM]]）进行了比较，使用了[[峰值信噪比]]（[[PSNR]]）、[[结构相似性指数]]（[[SSIM]]）、[[梯度幅值相似性偏差]]（[[GMSD]]）和[[学习感知图像块相似性]]（[[LPIPS]]）等定量指标。主要结果：[[Res-SRDiff]]在两个数据集上的[[PSNR]]、[[SSIM]]和[[GMSD]]均显著优于所有对比方法，具有统计学上的显著改进（p值<<0.05）。该模型仅需四个[[采样步骤]]即可实现高保真图像恢复，将每片计算时间大幅减少至不到一秒，远快于传统[[TM-DDPM]]的每片约20秒。定性分析进一步表明，[[Res-SRDiff]]在脑部和盆腔[[MRI]]图像中有效保留了精细的[[解剖细节]]和[[病变形态]]。意义：我们的研究结果表明，[[Res-SRDiff]]是一种高效且准确的[[MRI超分辨率]]方法，显著提高了[[计算效率]]和[[图像质量]]。将[[残差偏移]]整合到[[扩散过程]]中，能够实现快速且稳健的HR图像重建，从而提升临床[[MRI工作流程]]并推动[[医学影像]]研究。源代码位于：https://github.com/mosaf/Res-SRDiff == 摘要 == * '''原文标题'''：Q-NL Verifier: Leveraging Synthetic Data for Robust Knowledge Graph Question Answering * '''中文标题'''：Q-NL 验证器：利用合成数据实现稳健的知识图谱问答 * '''发布日期'''：2025-03-03 10:28:24+00:00 * '''作者'''：Tim Schwabe, Louisa Siebel, Patrik Valach, Maribel Acosta * '''分类'''：cs.CL, cs.DB, cs.LG *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01385v1 '''中文摘要'''：摘要：[[问答系统]]（QA）需要准确地将用户问题与[[结构化查询]]对齐，这一过程通常受限于高质量查询-自然语言（Q-NL）对的稀缺性。为了解决这一问题，我们提出了Q-NL验证器，一种生成高质量查询和自然语言翻译对的方法。我们的方法依赖于[[大型语言模型]]（LLMs）来生成结构化查询的语义精确的自然语言释义。基于这些合成的Q-NL对，我们引入了一个学习验证器组件，自动确定生成的释义是否与原始查询语义等价。我们在著名的[[LC-QuAD 2.0]]基准测试中的实验表明，Q-NL验证器能够很好地泛化到来自其他模型甚至人类撰写的翻译的释义。我们的方法在不同查询复杂性上与人类判断高度一致，并且在评估语义正确性方面优于现有的[[自然语言处理]]（NLP）指标。我们还将验证器集成到QA管道中，表明经过验证器过滤的合成数据在翻译正确性方面具有显著更高的质量，并提高了自然语言到查询翻译的准确性。最后，我们发布了包含我们合成Q-NL对和验证器分数的LC-QuAD 2.0基准测试的更新版本，为稳健和可扩展的QA提供了新的资源。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，特别是[[弧度]]与[[度数]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解三角函数导数及其对物理系统影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理学教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名大学生（主要为[[STEM]]专业的[[本科生]]和[[研究生]]）的多国调查，评估了他们在数学和物理背景下区分弧度和度数的能力，重点关注[[简谐运动]]。结果显示，只有26.3%的学生正确识别出著名的三角函数导数表达式仅在弧度下成立，而70.7%的学生错误地认为弧度和度数都有效。值得注意的是，学生在物理背景下对弧度的识别能力（59.0%的正确率）比在数学背景下有所提高，这表明学生在应用数学概念时依赖于熟悉的物理方程作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将数学形式主义与物理应用联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A Reconfigurable Stream-Based FPGA Accelerator for Bayesian Confidence Propagation Neural Networks * '''中文标题'''：基于可重构流处理的FPGA加速器用于贝叶斯置信传播神经网络 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:06:43+00:00 * '''作者'''：Muhammad Ihsan Al Hafiz, Naresh Ravichandran, Anders Lansner, Pawel Herman, Artur Podobas * '''分类'''：cs.AR, cs.NE *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01561v1 '''中文摘要'''：摘要：受[[大脑]]启发的算法是经典[[深度学习方法]]在各种[[机器学习]]应用中的有吸引力的新兴替代方案。受大脑启发的系统可以具有局部学习规则，包括[[无监督学习]]/[[半监督学习]]和不同类型的[[可塑性]]（[[结构可塑性]]/[[突触可塑性]]），使它们可能比传统的机器学习替代方案更快且更节能。在更显著的受大脑启发的算法中，[[贝叶斯置信传播神经网络]]（[[BCPNN]]）是一个重要的工具，用于机器学习和[[计算神经科学]]研究。最近的研究表明，与其他模型相比，BCPNN在[[学习]]和[[记忆回忆]]等任务中可以达到最先进的性能。不幸的是，BCPNN主要在速度较慢的[[通用处理器]]（[[CPU]]）或耗电的[[图形处理单元]]（[[GPU]]）上执行，这降低了在[[边缘系统]]等场景中使用BCPNN的适用性。在这项工作中，我们使用[[Xilinx Vitis]]高级综合（[[HLS]]）流程设计了一个基于流的自定义加速器，用于BCPNN。此外，我们使用[[第一原理]]对我们的加速器性能进行建模，并通过实验证明，我们提出的加速器比[[Nvidia A100]] GPU快1.3倍至5.3倍，同时功耗减少2.62倍至3.19倍，能耗减少5.8倍至16.5倍，且性能没有任何下降。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在一个包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Charmed hadron production from secondary anti-proton + proton annihilations in p+A reactions at FAIR * '''中文标题'''：FAIR 实验中 p+A 反应中次级反质子+质子湮灭产生的粲强子产生 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:49:00+00:00 * '''作者'''：Tom Reichert, Jan Steinheimer, Marcus Bleicher * '''分类'''：nucl-th, hep-ph, nucl-ex *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01613v1 '''中文摘要'''：我们提出了在[[p+A反应]]中，从$E_\mathrm{lab}=10-30A$~GeV的次级$\overline B + B$湮灭中产生奇异态（$\Lambda_c$, $\Sigma_c$, $\Xi_c$, $D\, \mathrm{和}\, D_s$）的生成截面的估计。我们特别关注[[FAIR]]新规划的强子物理项目[[CBM]]。这些奇异态生成的估计基于可实现的$\overline B + B$湮灭数量及其在[[UrQMD]]输运模型中计算的不变质量分布。 == 摘要 == * '''原文标题'''：The shooting methods to solve 3D nonlinear strings assemblies * '''中文标题'''：求解三维非线性绳索组装的射击方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 12:29:11+00:00 * '''作者'''：Florian Surmont * '''分类'''：physics.class-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01473v1 '''中文摘要'''：本文提出了一种替代[[有限元]]的方法，用于建模和分析三维静态系泊线，利用[[弦理论]]和[[射击法]]（SM）来解决与海上细长系统组件相关的三维非线性静态弦方程的两点边值问题（TPBVPs）。通过引入不限于[[重力]]的任意三维外部分布载荷，建立了非线性可拉伸弹性弦的两点边值问题。基于[[射击法]]的形式，重新表述了两点边值问题。提出了一种多体/多射击方法来处理多材料段和线组件。提出了一种边界条件的公式，允许建模表示位移、力和组合力/位移约束的[[Dirichlet边界条件]]、[[Robin边界条件]]和混合边界条件。展示了四个验证案例，将结果与解析解进行比较：（1）在多个施加力下具有球-棱柱关节边界条件的单个悬链线段，（2）对弦的所有可能边界条件的回顾，包括基于[[弹簧]]的边界条件，（3）具有非线性径向分布载荷的[[Velaria问题]]，以及（4）由浮标连接的不同材料属性的三段悬挂配置。结果表明，在整个系泊线长度上，位置和张力的绝对误差在10^-9以下。所提出的方法还通过自适应步长积分提供了误差控制。它在建模复杂的三维运动学和系泊线配置方面表现出高精度，同时限制了迭代问题的规模。所提出的方法为分析具有各种端约束的弦运动学细长系统的静态配置提供了一种高效的替代方案，例如海上工程中的系泊线和缆绳组件，同时保持了方法和实现的简单性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$ 中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种具有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态下的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[跃迁势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跃迁势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料]]变形与[[氢]]扩散之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在[[COMSOL Multiphysics]]中的数值实现，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。[[框架]]的每个元素都与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了[[氢]]的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得模拟广泛的氢传输和氢脆现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，对[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆进行了数值评估，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准的中午数据方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最小[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、赤道热带太平洋温度垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及热带太平洋的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在[[小数据]]情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）[[概率预报]]具有相当技能的概率预报。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年拉尼娜事件（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见互联网格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们测量到，在最新的[[ARM处理器]]上，[[HTML扫描]]的性能比传统方法提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]是一种在工业中广泛使用的材料，因其优异的热学和电学性能而备受青睐。研究[[铜]]（Cu）在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由[[铜]]制成，并且在[[核聚变靶]]的设计中也使用[[铜]]。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的[[铜]]中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩[[铜]]在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于对[[XAS光谱]]的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的[[XAS光谱]]有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了在冲击压缩[[铜]]中位于237(40) GPa和5750(1130) K与261 (27) GPa和6240 (1155) K之间的熔化平台上的体温度测量结果，以及在300 GPa和7100 K条件下的液态[[铜]]的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：随着对高质量视频需求的不断增长，多功能视频编码（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化是必不可少的。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（[[RD]]）搜索空间仍然对高效编码器实现提出了挑战。在本文中，我们提出了基于参考帧的早期终止（[[ETRF]]），它改善了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并定位为中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，这些视频通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：MRI super-resolution reconstruction using efficient diffusion probabilistic model with residual shifting * '''中文标题'''：使用残差偏移的高效扩散概率模型进行MRI超分辨率重建 * '''发布日期'''：2025-03-03 14:15:08+00:00 * '''作者'''：Mojtaba Safari, Shansong Wang, Zach Eidex, Qiang Li, Erik H. Middlebrooks, David S. Yu, Xiaofeng Yang * '''分类'''：cs.CV, physics.med-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01576v1 '''中文摘要'''：摘要：目的：本研究引入了一种[[残差误差偏移机制]]，该机制在保留关键[[解剖细节]]的同时大幅减少了[[采样步骤]]，从而加速了[[MRI重建]]。方法：我们提出了一种名为[[Res-SRDiff]]的新型基于[[扩散]]的[[超分辨率]]框架，该框架将[[残差误差偏移]]整合到前向[[扩散过程]]中。通过对齐退化的[[高分辨率]]（HR）和[[低分辨率]]（LR）分布，实现了高效的HR图像重建。我们在[[超高场脑]]T1 [[MP2RAGE]]图像和[[T2加权]]前列腺图像上评估了[[Res-SRDiff]]，并与[[Bicubic]]、[[Pix2pix]]、[[CycleGAN]]以及基于[[视觉Transformer]]骨干的传统[[去噪扩散概率模型]]（[[TM-DDPM]]）进行了比较，使用了[[峰值信噪比]]（[[PSNR]]）、[[结构相似性指数]]（[[SSIM]]）、[[梯度幅值相似性偏差]]（[[GMSD]]）和[[学习感知图像块相似性]]（[[LPIPS]]）等定量指标。主要结果：[[Res-SRDiff]]在两个数据集上的[[PSNR]]、[[SSIM]]和[[GMSD]]均显著优于所有对比方法，具有统计学意义的改进（p值<<0.05）。该模型仅需四个[[采样步骤]]即可实现高保真图像恢复，将计算时间大幅减少至每片不到一秒，显著快于传统[[TM-DDPM]]的每片约20秒。定性分析进一步表明，[[Res-SRDiff]]在脑部和盆腔[[MRI]]图像中有效保留了精细的[[解剖细节]]和[[病变形态]]。意义：我们的研究结果表明，[[Res-SRDiff]]是一种高效且准确的[[MRI超分辨率]]方法，显著提高了[[计算效率]]和[[图像质量]]。将[[残差误差偏移]]整合到[[扩散过程]]中，能够实现快速且稳健的HR图像重建，增强了临床[[MRI工作流程]]并推动了[[医学影像]]研究的发展。源代码可在https://github.com/mosaf/Res-SRDiff获取。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Q-NL Verifier: Leveraging Synthetic Data for Robust Knowledge Graph Question Answering * '''中文标题'''：Q-NL 验证器：利用合成数据实现稳健的知识图谱问答 * '''发布日期'''：2025-03-03 10:28:24+00:00 * '''作者'''：Tim Schwabe, Louisa Siebel, Patrik Valach, Maribel Acosta * '''分类'''：cs.CL, cs.DB, cs.LG *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01385v1 '''中文摘要'''：[[问答]]（QA）需要准确地将用户问题与[[结构化查询]]对齐，这一过程通常受到高质量查询-自然语言（Q-NL）对稀缺的限制。为了克服这一问题，我们提出了Q-NL验证器，一种生成高质量合成查询和自然语言翻译对的方法。我们的方法依赖于[[大型语言模型]]（LLMs）来生成结构化查询的语义精确的自然语言释义。基于这些合成的Q-NL对，我们引入了一个学习验证器组件，自动确定生成的释义是否与原始查询语义等价。我们在著名的[[LC-QuAD 2.0]]基准上的实验表明，Q-NL验证器能够很好地泛化到来自其他模型甚至人类撰写的翻译的释义。我们的方法在不同查询复杂性上与人类判断高度一致，并在评估语义正确性方面优于现有的[[自然语言处理]]（NLP）指标。我们还将验证器集成到QA管道中，表明经过验证器过滤的合成数据在翻译正确性方面具有显著更高的质量，并提高了自然语言到查询翻译的准确性。最后，我们发布了包含我们合成Q-NL对和验证器分数的LC-QuAD 2.0基准的更新版本，为稳健和可扩展的QA提供了新的资源。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，特别是[[弧度]]和[[度数]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解[[三角函数导数]]及其对[[物理系统]]的影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名大学生（主要是本科和研究生[[STEM]]专业学生）的多国调查评估了他们在[[数学]]和[[物理]]背景下区分[[弧度]]和[[度数]]的能力，重点关注[[谐波运动]]。结果显示，只有26.3%的学生正确识别出著名的[[三角函数导数]]表达式仅在[[弧度]]下成立，而70.7%的学生错误地认为[[弧度]]和[[度数]]都有效。值得注意的是，学生在[[物理]]背景下对[[弧度]]的识别能力（59.0%的正确回答）比[[数学]]背景下有所提高，这表明学生在应用[[数学概念]]时依赖于熟悉的[[物理方程]]作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将[[数学形式主义]]与[[物理应用]]联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：单斜晶系的 $\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$ 是一种有前景的宽带隙半导体材料，由于其低对称性的晶体结构，表现出复杂的各向异性扩散特性和质量传输行为。通过结合主扩散方程的第一性原理计算，我们确定了中性氧间隙（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的氧间隙（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维扩散张量。通过对构型空间的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的形成能。通过考虑间隙或间隙跳跃，连接每一对低能构型，我们构建了三维扩散网络，并评估了网络中所有过渡路径的跳跃势垒。结合（i）缺陷构型及其形成能和（ii）连接它们的跳跃势垒，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的主扩散方程，得到了相应的三维扩散张量 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的各向异性。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的自扩散系数与之前报道的同位素标记氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料]]变形与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该模型描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，从而能够模拟广泛的氢传输和氢脆现象。[[材料]]的[[韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，能够捕捉到韧性断裂和脆性断裂以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（[[eSPA]]）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），[[eSPA]]在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（[[IRI]]）[[ENSO预测羽流]]生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比[[IRI羽流]]更长的提前期下，[[eSPA]]在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，[[eSPA]]成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提升了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]是一种在工业中广泛使用的材料，因其优异的热和电性能而备受青睐。研究[[铜]]（Cu）在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速冲击中使用的弹丸和飞片通常由[[铜]]制成，[[铜]]也被用于[[核聚变靶]]的设计。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的[[铜]]中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩[[铜]]在高达300 GPa和7100 K下的性质。基于对[[XAS光谱]]的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的[[XAS光谱]]有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩[[铜]]在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K与261(27) GPa和6240(1155) K之间，以及在300 GPa和7100 K下的液态[[铜]]的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，[[多功能视频编码]]（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化至关重要。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（[[RD]]）搜索空间仍然对高效编码器实现构成挑战。本文提出了基于参考帧的早期终止（[[ETRF]]），改进了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为介于中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于安全和巡逻应用，涉及具有挑战性的约束条件，包括精确的[[时间安排]]和严格的[[时间窗口]]。我们提出了基于不同[[元启发式算法]]的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在一个包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了[[局部最优解]]。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中随着计算时间增加显示出结果改进潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带 2- 电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[跃迁势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跃迁势垒]]，我们通过[[Onsager 方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准的中午数据方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最小[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的[[气候模型]]比较项目中优先纳入次每日[[气象数据]]，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：COMSOL 框架预测氢脆——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错陷阱位点]]的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂预测]]的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端预测]]与[[裂纹扩展模拟]]相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全应用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得能够模拟广泛的氢传输和脆化现象。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的脆化，展示了该框架的潜力。重点放在[[数值实现]]上，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（[[eSPA]]）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[回溯预测]]（最大提前期为24个月），以确定[[样本外技能]]。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早回溯预测的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），[[eSPA]]在[[小数据]]情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（[[IRI]]）[[ENSO预测羽流]]生成的组合（基于模型的）[[概率预测]]具有可比技能的概率预测。在比[[IRI羽流]]更长的提前期下，[[eSPA]]在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，[[eSPA]]成功预测了2015/16和2018/19年的[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年的[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年的[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见互联网格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：基于超快X射线吸收光谱的见解（高达300 GPa） * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]（Cu）因其优异的热学和电学性能在工业中广泛应用。研究铜在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速冲击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，铜也被用于核聚变靶的设计中。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩铜在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩铜在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K与261(27) GPa和6240(1155) K之间，以及在300 GPa和7100 K下的液态铜的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，多功能视频编码（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化至关重要。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（[[RD]]）搜索空间仍然对高效编码器实现提出了挑战。本文提出了基于参考帧的早期终止（[[ETRF]]），改善了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，这些视频通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在一个包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的$\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]]D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$和D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$都表现出沿$b$轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[100]和[$\overline{2}01$]方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，高达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得模拟广泛的氢传输和氢脆现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见互联网格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提升了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：基于超快X射线吸收光谱的见解（高达300 GPa） * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]是一种在工业中广泛使用的材料，因其优异的热学和电学性能而备受青睐。研究[[铜]]（Cu）在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，并且在[[核聚变靶]]的设计中也使用铜。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩铜在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于对XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot曲线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了在冲击压缩铜中位于237(40) GPa和5750(1130) K与261 (27) GPa和6240 (1155) K之间的熔化平台上的体温度测量结果，以及在300 GPa和7100 K下的液态铜的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，[[多功能视频编码]]（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化至关重要。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（[[RD]]）搜索空间仍然对高效编码器实现构成挑战。本文提出了基于参考帧的早期终止（[[ETRF]]），改善了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为介于中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的[[CTU]]划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的$\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]]D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$和D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$都表现出沿$b$轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[100]和[$\overline{2}01$]方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准的中午数据方法相比的效果。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的[[气候模型比较项目]]中优先考虑包含次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：COMSOL 框架预测氢脆——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都独立地与[[文献]]结果进行了[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的[[氢脆]]通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了[[氢]]的吸收和传输过程，这使得模拟广泛的[[氢传输]]和[[氢脆]]现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近[[氢]]的积累和随后的[[氢脆]]，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该相位由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预报具有相当技能的概率预报。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功地在24个月提前期预测了2015/16和2018/19年的[[厄尔尼诺事件]]，在24个月提前期预测了2016/17、2017/18和2020/21年的[[拉尼娜事件]]，并在12个月和9个月提前期预测了2021/22和2022/23年的[[拉尼娜事件]]。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]（Cu）因其优异的热学和电学性能在工业中被广泛应用。研究铜在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，铜也被用于核聚变靶的设计中。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩铜在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot曲线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩铜在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K与261 (27) GPa和6240 (1155) K之间，以及在300 GPa和7100 K条件下的液态铜的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中随着计算时间增加显示出结果改进潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Improving the Efficiency of VVC using Partitioning of Reference Frames * '''中文标题'''：通过参考帧划分提高VVC的效率 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:10:37+00:00 * '''作者'''：Kamran Qureshi, Hadi Amirpour, Christian Timmerer * '''分类'''：cs.MM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01415v1 '''中文摘要'''：摘要：为应对高质量视频需求的增长，[[多功能视频编码]]（[[VVC]]）于2020年发布，基于其前身[[HEVC]]的混合编码架构，在相同视觉质量下实现了约50%的码率降低。VVC引入了更灵活的块划分，以增加编码复杂度为代价提升了压缩效率。为了在实际应用中高效使用VVC，优化是必不可少的。[[VVenC]]是一个优化的开源VVC编码器，引入了多种预设以解决压缩效率与编码器复杂度之间的权衡问题。尽管为每个预设选择了一组优化的编码工具，但编码器预设中的率失真（RD）搜索空间仍然对高效编码器实现提出了挑战。在本文中，我们提出了基于参考帧的早期终止（ETRF），改进了编码效率与时间复杂度之间的权衡，并将其定位为介于中等和快速预设之间的新预设。通过利用较低时间层中参考帧的CTU划分图，加速了较高时间层中帧的编码。结果显示，与中等预设相比，编码时间减少了约21%。特别是对于具有高空间和时间复杂度的视频，这些视频通常需要更长的编码时间，所提出的方法在码率节省和编码时间之间实现了比快速预设更好的权衡。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，特别是[[弧度]]与[[度数]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解[[三角函数导数]]及其对[[物理系统]]影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名[[大学生]]（主要是[[STEM]]专业的[[本科生]]和[[研究生]]）的多国调查评估了他们在[[数学]]和[[物理]]背景下区分[[弧度]]和[[度数]]的能力，重点关注[[谐波运动]]。结果显示，只有26.3%的学生正确识别出著名的[[三角函数导数]]表达式仅在[[弧度]]下成立，而70.7%的学生错误地认为[[弧度]]和[[度数]]都有效。值得注意的是，学生在[[物理]]背景下对[[弧度]]的识别能力（59.0%的正确回答）比在[[数学]]背景下有所提高，这表明学生在应用[[数学概念]]时依赖于熟悉的[[物理方程]]作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将[[数学形式主义]]与[[物理应用]]联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准基于中午数据的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：COMSOL框架预测氢脆——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分（描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程），该模型能够模拟广泛的氢传输和氢脆现象。[[材料]]的[[韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且同时考虑了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累及其随后的氢脆现象，展示了该框架的潜力。重点在于[[数值实现]]，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中完成的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行准确预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该相位由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括来自[[全球海表温度]]延迟嵌入[[EOF分析]]的主要[[主成分]]、赤道热带太平洋温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及热带太平洋的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在这种小数据情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能评分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年拉尼娜事件（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们测量到，在最新的[[ARM处理器]]上，[[HTML扫描]]的性能比传统方法提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]（Cu）因其优异的热学和电学性能在工业中广泛应用。研究铜在高压高温下的性质对[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速撞击中使用的弹丸和飞片通常由铜制成，铜也被用于核聚变靶的设计。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的铜中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩下高达300 GPa和7100 K的铜。基于XAS光谱的分析，我们提供了沿[[Hugoniot线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的XAS光谱有助于约束实验中的fcc-bcc相界和固液相界。特别是，我们首次报告了冲击压缩铜在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K至261(27) GPa和6240(1155) K之间，以及在300 GPa和7100 K下的液态铜的测量结果。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度]]车辆路径问题（[[VRPSD]]）的优化。VRPSD 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 ALNS 与 TA 结合，第二种算法采用多阶段 ALNS 与 TA 结合，第三种算法则整合了多阶段 ALNS、TS 和 TA。实验在一个包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 ALNS-TS-TA 算法，表现最佳。该方法同时利用了 ALNS 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 ALNS 与 TS 和 TA 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 ALNS-TS-TA 算法是唯一一个在所有尝试中随着计算时间增加显示出结果改进潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Global Blind Spot in Understanding Trigonometric Derivatives: A Multinational Analysis * '''中文标题'''：理解三角导数的全球盲点：一项跨国分析 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:35:18+00:00 * '''作者'''：Yossi Ben-Zion, Jianqiang Liu, Chun-Ming Wang, Atanu Rajak, Noah D. Finkelstein * '''分类'''：physics.ed-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01525v1 '''中文摘要'''：[[三角函数]]的[[导数]]在[[数学]]和[[物理学]]中都是基础性的，然而其正确应用，特别是[[弧度]]和[[度数]]的区分，对全球[[大学生]]构成了重大挑战。本研究揭示了在理解[[三角函数导数]]及其对[[物理系统]]的影响方面存在的一个普遍“盲点”，突显了[[物理教育]]中的一个关键缺口。一项针对来自[[以色列]]、[[美国]]、[[中国]]和[[印度]]的769名大学生（主要是[[STEM]]专业的[[本科生]]和[[研究生]]）的多国调查，评估了他们在[[数学]]和[[物理]]背景下区分[[弧度]]和[[度数]]的能力，重点关注[[谐波运动]]。结果显示，只有26.3%的学生正确识别出著名的[[三角函数导数]]表达式仅在[[弧度]]下成立，而70.7%的学生错误地认为[[弧度]]和[[度数]]都有效。值得注意的是，学生在[[物理]]背景下对[[弧度]]的识别能力（59.0%的正确回答）比在[[数学]]背景下有所提高，这表明学生在应用[[数学概念]]时依赖于熟悉的[[物理方程]]作为认知参考点。这些误解在全球范围内普遍存在，表明这是一个普遍性的挑战。研究结果强调了[[课程改革]]的必要性，以更好地将[[数学形式主义]]与[[物理应用]]联系起来。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$ 中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$ 是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[跃迁势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跃迁势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准的中午数据方法的比较。我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：COMSOL框架预测氢脆——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测氢与材料的相互作用是揭示氢在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前材料变形与氢扩散之间的相互作用是预测和预防氢辅助失效的关键。在这项工作中，提出了一个广义的理论和计算框架，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的氢捕获，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过位错的氢传输，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和局部[[电化学]]的作用。特别强调了在[[COMSOL Multiphysics]]中的数值实现，发布了相关模型并讨论了稳定性、离散化和求解器细节。框架的每个元素都与文献中的结果进行了独立基准测试，并讨论了其对氢辅助断裂预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些裂纹尖端预测与[[裂纹扩展模拟]]相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：COMSOL框架预测氢脆——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得能够模拟广泛的氢传输和脆化现象。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的脆化，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该相位由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道处温度的垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在[[小数据]]情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能得分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次性处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们测量到，在最新的[[ARM处理器]]上，[[HTML扫描]]的性能比传统方法提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Unveiling temperature and phase boundaries in laser-driven shocked and released copper: insights from ultra-fast X-ray Absorption Spectroscopy up to 300 GPa * '''中文标题'''：揭示激光驱动冲击和释放铜中的温度和相边界：来自高达300 GPa的超快X射线吸收光谱的见解 * '''发布日期'''：2025-03-03 09:23:22+00:00 * '''作者'''：Sofia Balugani, Jean-Alexis Hernandez, Fabien Brieuc, James Boust, Philipp Hesselbach, Nicolas Sévelin-Radiguet, Vanina Recoules, Olivier Mathon, Daniel E. Eakins, Hugo Doyle, Alessandra Ravasio, Raffaella Torchio * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.plasm-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01939v1 '''中文摘要'''：[[铜]]是一种在工业中广泛使用的材料，因其优异的热学和电学性能而备受青睐。研究[[铜]]（Cu）在高压高温下的性质对于[[核聚变]]研究具有重要意义，因为在超高速冲击中使用的弹丸和飞片通常由[[铜]]制成，[[铜]]也被用于[[核聚变靶]]的设计中。最近，通过[[X射线衍射]]在冲击压缩的[[铜]]中检测到了固相（fcc）-固相（bcc）相变。本文中，我们通过单脉冲（100 ps FWHM）[[X射线吸收光谱]]（XAS）研究了冲击压缩[[铜]]在高达300 GPa和7100 K条件下的性质。基于[[XAS光谱]]的分析，我们提供了沿[[Hugoniot曲线]]的结构识别和体温度测量，直至熔化。在释放条件下（即冲击波突破后的较晚时间）收集的[[XAS光谱]]有助于约束实验中的fcc-bcc和固液相边界。特别是，我们首次报告了冲击压缩[[铜]]在熔化平台上的体温度测量结果，该平台位于237(40) GPa和5750(1130) K之间以及261 (27) GPa和6240 (1155) K之间，并在300 GPa和7100 K下对液态[[铜]]进行了测量。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中O间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种有前途的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：COMSOL 预测氢脆框架 —— 第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。本文研究了在1980年至2023年期间，使用每日近似值计算FWI95d（即每年超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气天数）与标准基于中午的方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的[[气候模型比较项目]]中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的[[氢脆]]通用计算模型。结合本工作的第一部分（描述了[[氢]]的[[吸收]]和[[传输]]过程），该模型能够模拟广泛的[[氢传输]]和[[氢脆]]现象。[[材料]]的[[韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且同时考虑了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近[[氢]]的积累及随后的[[氢脆]]现象，展示了该框架的潜力。重点在于数值实现，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一整套[[回溯预测]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道温度垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早回溯预测的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在[[小数据]]情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能得分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Scanning HTML at Tens of Gigabytes per Second on ARM Processors * '''中文标题'''：在ARM处理器上以每秒数十GB的速度扫描HTML * '''发布日期'''：2025-03-03 15:38:20+00:00 * '''作者'''：Daniel Lemire * '''分类'''：cs.DS, cs.AR *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01662v1 '''中文摘要'''：现代[[处理器]]具有一次处理16字节或更多字节的指令。这些指令被称为[[SIMD]]，即单指令多数据。最近的进展利用[[SIMD指令]]加速了常见[[互联网]]格式（如[[JSON]]和[[base64]]）的解析。在[[HTML]]解析过程中，它们通过一种称为[[向量化分类]]的策略快速识别特定字符。我们回顾了这些技术，并将其与一种更快的替代方案进行了比较。我们在最新的[[ARM处理器]]上测量到，与传统方法相比，[[HTML扫描]]的性能提高了20倍。我们的研究结果突显了基于[[SIMD]]的算法在优化[[Web浏览器]]性能方面的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Advancements in Fractional Neural Operators with Adaptive Hybrid Kernels in Multiscale Sobolev Spaces * '''中文标题'''：多尺度Sobolev空间中具有自适应混合核的分数神经算子的进展 * '''发布日期'''：2025-03-03 13:27:33+00:00 * '''作者'''：Romulo Damaselin Chaves dos Santos, Jorge Henrique de Oliveira Sales * '''分类'''：math.GM *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.11680v1 '''中文摘要'''：本文通过整合[[自适应混合核]]和[[随机多尺度分析]]，在[[分数神经算子]]（FNOs）领域取得了显著进展。我们通过建立四个基础定理，解决了现有文献中的若干开放问题。首先，我们利用[[分数Prokhorov度量]]实现了[[Riemann-Liouville算子]]的精确偏差-方差分离，为处理[[微分方程]]中的非局部依赖性提供了稳健框架。其次，我们在[[Besov-Morrey空间]]中展示了具有尖锐收敛速率的[[Lévy正则化]]Hadamard稳定性，增强了FNO在[[重尾噪声]]过程中的稳定性。第三，我们通过在[[Rd]]中实现各向异性[[Hölder正则性]]的[[张量化]]RL-Caputo收敛，克服了[[多元设置]]中的[[维度灾难]]问题。最后，我们开发了一种[[量子启发]]的[[分数梯度下降]]算法，显著提高了实际应用中的收敛速率。我们的证明采用了[[多相均匀化]]、[[Malliavin-Skorokhod微积分]]和[[非局部散度定理]]等先进技术，确保了数学的严谨性和鲁棒性。我们工作的实际意义通过[[聚变等离子体湍流]]中的应用得到了展示，其中我们的方法比最先进的FNOs提高了70%的性能。这一改进在建模[[ITER托卡马克]]数据中的[[多分形]]δB场时尤为显著，其中各向异性惩罚对应于[[Hasegawa-Wakatani模型]]中的[[熵级联]]速率，展示了其多功能性和更广泛应用的潜力。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度]]车辆路径问题（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中随着计算时间增加显示出结果改进潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[跃迁势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跃迁势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错陷阱位点]]的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂预测]]的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端预测]]与[[裂纹扩展模拟]]相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分（描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程），该模型能够模拟广泛的氢传输和氢脆现象。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累及随后的氢脆现象，展示了该框架的潜力。重点在于数值实现，该实现是在[[有限元软件]] [[COMSOL Multiphysics]] 中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。在此，我们研究了如何使用每日近似值来计算FWI95d——即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数——并将其与1980年至2023年期间基于中午标准方法的结果进行比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的[[气候模型比较项目]]中优先考虑包含次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Entropic learning enables skilful forecasts of ENSO phase at up to two years lead time * '''中文标题'''：熵学习能够在长达两年的提前时间内对ENSO相位进行熟练预测 * '''发布日期'''：2025-03-03 11:06:10+00:00 * '''作者'''：Michael Groom, Davide Bassetti, Illia Horenko, Terence J. O'Kane * '''分类'''：physics.comp-ph, physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01412v1 '''中文摘要'''：本文基于先前的工作，将[[熵最优稀疏概率近似]]（eSPA）[[机器学习算法]]应用于[[ENSO]]相位的分类任务，该任务由[[Niño3.4指数]]确定（Groom等人，Artif. Intell. Earth Syst., 2024）。在本研究中，训练和验证[[熵学习模型]]时仅使用了[[卫星时代]]的观测和[[再分析数据]]，并在2012年至2022年期间进行了一组完整的[[后报]]（最大提前期为24个月），以确定样本外技能。用于预测的特征包括[[全球海表温度]]的延迟嵌入[[EOF分析]]中的主要[[主成分]]、[[热带太平洋]]赤道温度垂直导数（作为[[温跃层]]变化的代理）以及[[热带太平洋]]的纬向和经向[[风应力]]。尽管可用于训练的数据实例数量有限（从最早的后报的350个月平均值到截至2024年12月的520个月平均值），eSPA在[[小数据]]情况下避免了[[过拟合]]，并生成了与[[国际气候与社会研究所]]（IRI）ENSO预测羽流生成的组合（基于模型的）概率预测具有相当技能的概率预测。在比IRI羽流更长的提前期下，eSPA在[[排名概率技能得分]]方面保持了23个月的技能，在[[ROC曲线]]下面积方面保持了24个月的技能，且计算成本仅为运行[[动态集合预测系统]]的一小部分。此外，eSPA成功预测了2015/16和2018/19年[[厄尔尼诺事件]]（提前24个月）、2016/17、2017/18和2020/21年[[拉尼娜事件]]（提前24个月）以及2021/22和2022/23年[[拉尼娜事件]]（提前12和9个月）。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$ 中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：单斜晶系的 $\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$ 是一种有前景的宽带隙[[半导体材料]]，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的各向异性[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙跳跃，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有跃迁路径的[[跃迁势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跃迁势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的各向异性。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前的[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都独立地与[[文献]]结果进行了[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。在此，我们研究了如何使用每日近似值来计算FWI95d——即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数——并与1980年至2023年期间基于中午标准方法的结果进行比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最低[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的[[气候模型比较项目]]中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该模型描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，从而能够模拟广泛的氢传输和氢脆现象。材料的[[韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：单斜晶系的 $\beta$-[[Ga]]$_2$[[O]]$_3$ 是一种有前景的宽带隙[[半导体材料]]，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的各向异性[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带 2- 电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态下的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙跳跃连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager 方法]]分别构建并求解了 $\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]] D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$ 和 D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$ 和 $\text{O}_{\text{i}}^{2-}$ 都表现出沿 $b$ 轴的最快扩散，显示出显著的各向异性。沿 [100] 和 [$\overline{2}01$] 方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) 平衡（[[Oriani]]）和非平衡（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。在此，我们研究了如何使用每日近似值来计算FWI95d——即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年度计数——并将其与1980年至2023年期间基于中午标准方法的结果进行比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及最小[[相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议：（i）在未来的气候模型比较项目中优先纳入次每日气象数据，以提高FWI的准确性；（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的氢脆通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了氢的[[吸收]]和[[传输]]过程，这使得模拟广泛的氢传输和氢脆现象成为可能。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近氢的积累和随后的氢脆，展示了该框架的潜力。重点放在数值实现上，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 关注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同元启发式的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中随着计算时间增加显示出结果改进潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：$β$-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：通过主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：单斜晶系的$\beta$-Ga$_2$O$_3$是一种有前景的[[宽带隙半导体]]材料，由于其低对称性的[[晶体结构]]，表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{0}$）和带2-电荷的[[氧间隙]]（$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，我们识别了这两种主要电荷态下的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙跳跃，连接每一对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]，并评估了网络中所有[[过渡路径]]的[[跳跃势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接它们的[[跳跃势垒]]，我们通过[[Onsager方法]]分别构建并求解了$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$的[[主扩散方程]]，得到了相应的三维[[扩散张量]]D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{0}$和D$_{\text{O}_{\text{i}}}^{2-}$。$\text{O}_{\text{i}}^{0}$和$\text{O}_{\text{i}}^{2-}$都表现出沿$b$轴的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[100]和[$\overline{2}01$]方向预测的[[自扩散系数]]与之前报道的[[同位素标记]]氧示踪实验值吻合良好，突出了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：预测氢脆的COMSOL框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]对[[金属]]的结构完整性构成威胁，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中点]]前[[材料]]变形与[[氢扩散]]之间的相互作用是预测和预防[[氢辅助失效]]的关键。在这项工作中，提出了一个广义的[[理论]]和[[计算框架]]，首次涵盖了：(i) [[应力辅助扩散]]，(ii) 由于多种[[陷阱类型]]导致的[[氢捕获]]，严格考虑了[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii) 通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv) [[平衡]]（[[Oriani]]）和[[非平衡]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v) [[氢诱导软化]]，以及 (vi) [[氢吸收]]，考虑了[[静水应力]]和[[局部电化学]]的作用。特别强调了在 [[COMSOL Multiphysics]] 中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个元素都与[[文献]]中的结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢辅助断裂]]预测的影响。本工作的第二部分（第二部分）展示了如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾危险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，并依赖于当地中午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常只提供每日汇总数据，这为[[气候变化]]研究中的准确FWI计算带来了挑战。在此，我们研究了使用每日近似值计算FWI95d（即超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数的年计数）与1980-2023年期间基于中午标准方法的比较。 我们的研究结果表明，使用中午特定数据计算的FWI95d在全球范围内增加了约65%，相当于44年内增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，每日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合显示出最大的差异。在全球范围内，多达1500万平方公里的地区，特别是[[美国西部]]、[[南部非洲]]和[[亚洲]]部分地区，显示出显著的高估。在我们的每日近似方法中，偏差最小的代理是使用所有变量的每日平均值的方法。 我们建议（i）在未来的气候模型比较项目中优先考虑包含次每日气象数据，以提高FWI的准确性，以及（ii）如果无法获得中午特定数据，则采用每日平均值近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：用于预测氢脆的COMSOL框架——第二部分：相场断裂 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：预测[[氢脆]]需要一种稳健的建模方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全采用。本文提出了一种基于[[断裂相场]]描述的[[氢脆]]通用计算模型。结合本工作的第一部分，该部分描述了[[氢]]的吸收和传输过程，这使得能够模拟广泛的[[氢传输]]和[[脆化]]现象。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，并且结合了[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉到[[韧性断裂]]和[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。在[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究中，数值评估了[[裂纹尖端]]附近[[氢]]的积累和随后的[[脆化]]，展示了该框架的潜力。重点放在[[数值实现]]上，该实现是在[[有限元软件]]COMSOL Multiphysics中进行的，并且模型是免费提供的。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式车辆路径问题在安全调度操作中的应用 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]] 专注于涉及精确时间和严格时间窗口等具有挑战性约束的安全和巡逻应用。我们提出了基于不同[[元启发式算法]]的三种算法，分别是[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第二种算法采用多阶段 [[ALNS]] 与 [[TA]] 结合，第三种算法则整合了多阶段 [[ALNS]]、[[TS]] 和 [[TA]]。实验在包含 251 个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种算法，即混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法，表现最佳。该方法同时利用了 [[ALNS]] 的大范围搜索能力进行探索，并在多阶段 [[ALNS]] 与 [[TS]] 和 [[TA]] 结合时有效避免了局部最优。此外，在我们的实验中，混合多阶段 [[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]] 算法是唯一一个在所有尝试中显示出随着计算时间增加而改善结果潜力的算法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga2O3中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂、各向异性的[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙跳跃机制连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有跃迁路径的[[势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]，以及（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]这两组数据，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终得到各自的三维[[扩散张量]]D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快的扩散速度，表现出显著的[[各向异性]]。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，这凸显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]区域前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论与计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格计及[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，(vi)考虑[[静水应力]]与局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方案，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part II: phase field fracture * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第二部分：相场断裂模型 * '''发布日期'''：2025-03-03 17:39:02+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01765v1 '''中文摘要'''：[[氢脆]]预测需要稳健的[[建模]]方法，这将促进[[氢]]作为[[清洁能源]]载体的安全应用。本文提出了一种基于[[相场断裂]]描述的氢脆通用[[计算模型]]。结合本工作第一部分描述的[[氢吸收]]和[[传输]]过程，该模型能够模拟多种氢传输和氢脆现象。[[材料韧性]]被定义为[[氢含量]]的函数，同时包含[[弹性]]和[[弹塑性]]材料行为，从而能够捕捉[[韧性断裂]]、[[脆性断裂]]以及两者之间的转变。通过[[单边裂纹板]]、[[边界层模型]]和[[三维容器]]案例研究，对[[裂纹尖端]]附近氢的积累及随后的氢脆进行了[[数值评估]]，展示了该框架的潜力。重点介绍了在[[有限元软件]][[COMSOL Multiphysics]]中实现的[[数值方法]]，相关模型已开源提供。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化方法。[[VRPSD]]主要应用于[[安全巡逻]]领域，涉及[[精确时间点]]和[[严格时间窗]]等复杂[[约束条件]]。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法既能利用[[ALNS]]的大范围[[搜索能力]]进行[[探索]]，又能在多阶段[[ALNS]]结合[[TS]]和[[TA]]时有效跳出[[局部最优解]]。此外，实验中发现该混合算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加而持续展现[[结果改进]]潜力的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文研究了1980-2023年间，使用[[FWI95d]]（超过当地日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日年计数）的日近似值与标准正午计算法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的FWI95d全球增加了约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日。而日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。全球多达1500万平方公里区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估。在各类日近似方法中，使用所有变量日均值的代理方法偏差最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高FWI计算精度；（2）若无法获取正午数据，可采用[[日均值]]近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga2O3中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价带负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或填隙[[跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的势垒。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]这两组数据，我们分别采用[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻沿[[b轴]]均呈现最快的[[扩散速率]]，显示出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]][[元素]]会威胁[[金属]]的[[结构完整性]]，因此预测[[氢]]-[[材料]][[相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方[[材料]][[变形]]与[[氢]][[扩散]]之间的[[相互作用]]，对于预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论]]与[[计算]][[框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力]][[辅助]][[扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱]][[类型]]的[[氢]][[捕获]][[机制]]（严格考虑[[位错]][[陷阱]][[位点]]的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢]][[传输]]，(iv)[[平衡态]]（Oriani）与[[非平衡态]]（McNabb-Foster）[[捕获]][[动力学]]，(v)[[氢致软化]][[现象]]，(vi)考虑[[静水应力]]与[[局部]][[电化学]][[作用]]的[[氢]][[吸收]][[过程]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值]][[实现]][[方法]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]][[细节]]。[[框架]]的每个组成部分均与[[文献]][[结果]]进行了独立比对[[验证]]，同时探讨了对[[氢致断裂]][[预测]]的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹]][[尖端]][[预测]]与[[裂纹]][[扩展]][[模拟]]相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化方法。[[VRPSD]]主要针对具有精确[[时间要求]]和严格[[时间窗]]等复杂约束的[[安全巡逻]]应用场景。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受法]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]的混合策略，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。在包含251个[[客户需求]]的实例上进行实验，结果表明第三种算法——混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法既能利用[[ALNS]]的大范围[[搜索能力]]进行探索，又能在多阶段[[ALNS]]结合[[TS]]和[[TA]]时有效逃离[[局部最优解]]。此外，实验中发现该混合算法是唯一在所有尝试中均展现出随[[计算时间]]增加而持续提升结果潜力的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂、各向异性的[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和带2-电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙跳跃连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两组数据，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，得到了相应的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散，显示出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示氢在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方材料[[变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的理论和计算框架，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过位错的[[氢传输]]，(iv)平衡态([[Oriani]])与非平衡态([[McNabb-Foster]])捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的数值实现，发布了相关模型并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与文献结果进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分([[Part II]])将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年间标准正午数据法与日近似法计算的FWI95d（即年度极端火灾天气日数，定义为超过当地FWI日值第95百分位数的天数），发现：基于正午数据的FWI95d全球增长约65%（相当于44年间增加11.66个极端火灾日），而日近似法会系统性高估趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合变量偏差最大。全球约1500万平方公里区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估。在各类日近似法中，采用所有变量日均值数据的代理方法偏差最小。我们建议：（1）未来[[气候模型比对项目]]应优先纳入次日报气象数据以提高FWI精度；（2）若无法获取正午数据，可采用日均值近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]聚焦于安全巡逻类应用场景，涉及精确时间点和严格[[时间窗]]等具有挑战性的约束条件。我们提出了基于三种[[元启发式方法]]的算法：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个客户请求的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效跳出[[局部最优]]。此外，在我们的实验中，该混合算法是唯一在所有尝试中均显示出随[[计算时间]]增加而持续提升结果潜力的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应[[形成能]]。通过考虑间隙或填隙[[跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的势垒。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两组数据，我们分别采用[[昂萨格方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散特性，显示出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与[[同位素标记]]氧示踪实验的文献值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]][[元素]]会威胁[[金属]]的[[结构完整性]]，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方[[材料]][[变形]]与[[氢]][[扩散]]之间的相互作用，对于预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论]]与[[计算]][[框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力]][[辅助]][[扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱]][[类型]]的[[氢]][[捕获]]（严格考虑[[位错]][[陷阱]][[位点]]的[[生成速率]]），(iii)通过[[位错]]的[[氢]][[传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）[[捕获]][[动力学]]，(v)[[氢致软化]][[现象]]，以及(vi)考虑[[静水应力]]和[[局部]][[电化学]][[作用]]的[[氢]][[吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值]][[实现]][[方法]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]][[细节]]。框架的每个组成部分均与[[文献]][[结果]]进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]][[预测]]的启示。本研究的第二部分（[[Part II]]）将展示如何将这些[[裂纹]][[尖端]][[预测]]与[[裂纹扩展]][[模拟]]相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（[[FWI]]）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的[[FWI]]精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年期间的[[数据]]，研究了使用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（即超过当地日[[FWI]]值第95百分位数的极端[[火灾天气]]日数年计数）与标准[[正午]]计算法的差异。 研究发现，基于[[正午]][[数据]]计算的全球[[FWI95d]]在44年间增长约65%，相当于增加11.66个极端[[火灾天气]]日。而[[日近似方法]]会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合[[偏差]]最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万平方公里的区域存在显著[[高估]]。在各类[[日近似方法]]中，采用所有[[变量]][[日均值]]的替代方案[[偏差]]最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型]][[比对项目]]中优先纳入[[次日报]][[气象数据]]以提高[[FWI]]计算精度；（2）若无法获取[[正午]][[数据]]，应采用[[日均值]][[近似法]]作为[[偏差]]最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化方法。[[VRPSD]]主要应用于[[安全巡逻]]领域，涉及[[精确时间点]]和[[严格时间窗]]等具有挑战性的约束条件。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法既能利用[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，又能在多阶段[[ALNS]]结合[[TS]]和[[TA]]时有效跳出[[局部最优解]]。此外，实验中发现该混合算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加而展现出结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]机制连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的势垒。综合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]和（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]这两组数据，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终得到各自的三维[[扩散张量]]D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散特性，显示出显著的[[各向异性]]。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素威胁[[金属]]结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]对揭示[[氢]]在[[能源转型]]中的作用至关重要。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]间的相互作用，是预测和预防[[氢致失效]]的关键。本研究首次提出一个涵盖以下要素的通用[[理论与计算框架]]：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格计及[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]](Oriani)与[[非平衡态]](McNabb-Foster)[[捕获动力学]]，(v)[[氢致软化效应]]，(vi)考虑[[静水应力]]与[[局部电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]]细节。框架各要素均与[[文献]]结果进行独立[[基准测试]]，同时探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本工作第二部分(Part II)将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（[[FWI]]）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这对[[气候变化]]研究中的[[FWI]]精确计算构成挑战。本文研究了1980-2023年间，使用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（即超过当地日[[FWI]]值第95百分位数的极端[[火灾天气]]日年计数）与标准正午数据方法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的[[FWI95d]][[全球]]范围内增加了约65%，相当于44年间增加了11.66个极端[[火灾天气]]日。相比之下，[[日近似方法]]会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。[[全球]]范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万平方公里的区域存在显著高估。在各类[[日近似方法]]中，使用所有变量[[日均值]]的替代方案偏差最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型]]比对项目中优先纳入[[亚日尺度]][[气象数据]]以提高[[FWI]]计算精度；（2）若无法获取正午数据，应采用[[日均值]]近似作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的安全巡逻应用。我们提出了基于三种[[元启发式方法]]的算法：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行。结果表明，第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最佳。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优解]]。此外，在我们的实验中，混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加而显示出结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙子跳跃连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[能垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁能垒这两组数据，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快扩散，表现出显著各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：COMSOL预测氢脆的多物理场框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]会威胁[[金属]]的[[结构完整性]]，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和防止[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论]]和[[计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)平衡（[[Oriani]]）与非平衡（[[McNabb-Foster]]）[[捕获动力学]]，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对预测[[氢致断裂]]的影响。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年期间的[[数据]]，研究了使用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（即[[年度极端火灾天气日数]]，超过当地每日FWI值的第95[[百分位]]）与标准正午计算法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的全球FWI95d在44年间增长约65%，相当于增加11.66个[[极端火灾天气日]]。而[[日近似方法]]会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万[[平方公里]]的区域存在显著高估。在各类日近似方法中，采用所有变量[[日均值]]的[[代理方法]]偏差最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[次日报气象数据]]以提高FWI计算精度；（2）若无法获取正午数据，可采用[[日均值近似法]]作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：摘要：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化方法。[[VRPSD]]主要应用于[[安全巡逻]]领域，涉及精确[[时间要求]]和严格[[时间窗]]等具有挑战性的约束条件。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法既能利用[[ALNS]]的大范围[[搜索能力]]进行探索，又能在多阶段[[ALNS]]结合[[TS]]和[[TA]]时有效跳出[[局部最优]]。此外，实验显示该混合算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加而持续展现结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga2O3中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和带2负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的[[三维扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙子跳跃连接每对低能构型，我们构建了[[三维扩散网络]]并评估了网络中所有跃迁路径的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两组数据，我们分别通过[[昂萨格方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散，显示出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（[[FWI]]）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的[[FWI]]精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年期间的[[数据]]，研究了使用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（即超过当地日[[FWI]]值第95百分位数的极端[[火灾天气]]日年计数）与标准[[正午]]计算法的差异。 研究发现，基于[[正午]][[数据]]计算的全球[[FWI95d]]在44年间增长约65%，相当于增加11.66个极端[[火灾天气]]日。而[[日近似方法]]会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合方案偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万平方公里的区域存在显著高估。在各类[[日近似方法]]中，采用所有[[变量]][[日均值]]的替代方案偏差最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型]]比对项目中优先纳入[[次日报]][[气象数据]]以提高[[FWI]]计算精度；（2）若无法获取[[正午]][[数据]]，应采用[[日均值]][[近似法]]作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方[[材料]]变形与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和防止[[氢致失效]]至关重要。本文提出了一个通用的理论和计算框架，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)平衡态([[Oriani]])与非平衡态([[McNabb-Foster]])捕获动力学，(v)[[氢致软化效应]]，以及(vi)考虑[[静水应力]]和局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的数值实现方法，发布了相关模型并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与文献结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对预测[[氢致断裂]]的影响。本研究的第二部分([[Part II]])将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的安全巡逻应用。我们提出了基于三种[[元启发式]]的算法：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优，该方案同时利用[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优]]。此外，在我们的实验中，该混合算法是唯一在所有尝试中展现出随[[计算时间]]增加而持续改进结果潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga$_2$O$_3$中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]][[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要[[电荷态]]的稳定[[构型]]及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两组数据，我们分别通过[[昂萨格方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快扩散，表现出显著各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]][[氧示踪实验]]报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示氢在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方材料[[变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论与计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过位错的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）捕获[[动力学]]，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和[[局部电化学]]作用的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方案，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，同时探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]][[风险]]，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文研究了1980-2023年间，使用FWI95d（超过当地日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数年计数）的日近似值方法与标准正午基准法的对比结果。 研究发现，基于正午特定数据计算的FWI95d全球增加了约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，日近似方法往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合显示出最大偏差。全球范围内，多达1500万平方公里的区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估现象。在我们的日近似方法中，使用所有变量日均值数据的替代方案偏差最小。 我们建议：(1)在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]][[气象数据]]以提高FWI计算精度；(2)若无法获取正午特定数据，可采用[[日均值]]近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的安全[[巡逻]]应用。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行。结果表明，第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效跳出[[局部最优]]。此外，在我们的实验中，混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加显示出结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga2O3中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙辅助跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[能垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]与（ii）连接这些构型的[[跃迁能垒]]这两类数据，我们分别采用[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终获得对应的三维[[扩散张量]]D_{Oᵢ}⁰和D_{Oᵢ}²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快扩散，表现出显著[[各向异性]]。沿[[[100]方向]]和[[[$\overline{2}01$]方向]]预测的[[自扩散系数]]与[[同位素标记]]氧示踪实验的文献值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论与计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v)[[氢致软化效应]]，(vi)考虑[[静水应力]]与[[局部电化学作用]]的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方案，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（FWI）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年期间的[[数据]]，研究了使用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（即年度极端火灾天气日数，超过当地每日FWI值第95百分位）与标准正午计算法的差异。 研究发现：基于正午数据的FWI95d全球增长约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日；而[[日近似方法]]会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。全球约1500万平方公里区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估。在各类日近似方法中，采用所有变量[[日均值]]的代理方法偏差最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[次日报气象数据]]以提高FWI精度；（2）若无法获取正午数据，可采用[[日均值近似法]]作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的[[安全巡逻]]应用。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行，结果表明第三种算法——混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优解]]。此外，在我们的实验中，该混合算法是唯一在所有尝试中展现出随[[计算时间]]增加而持续改进结果潜力的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂、各向异性的[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙跳跃]]机制连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]与（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]这两组数据，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终得到各自的三维[[扩散张量]]D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散特性，显示出显著的[[各向异性]]。沿[[[100]]]和[[[$\overline{2}01$]]]晶向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和防止[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论]]和[[计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]](Oriani)与[[非平衡态]](McNabb-Foster)捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和[[局部电化学]]作用的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方法，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文研究了1980-2023年间，使用FWI95d（超过当地日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数年计数）的日近似值计算方法与标准正午基准法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的FWI95d全球增幅约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日。而日近似方法会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合方案偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万平方公里的区域存在显著高估。在各类日近似方法中，采用所有变量日均值的替代方案偏差最小。 我们建议：(1)在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高FWI计算精度；(2)若无法获取正午数据，可采用[[日均值]]近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]聚焦于安全巡逻应用场景，涉及精确时间要求和严格时间窗等具有挑战性的约束条件。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受法]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]的组合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个客户请求的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离局部最优解。此外，在我们的实验中，该混合算法是唯一在所有尝试中展现出随计算时间增加而持续改进结果潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga2O3中间隙氧扩散研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷氧间隙（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或填隙[[跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两组数据，我们分别通过[[昂萨格方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终获得各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现O�⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快扩散，表现出显著各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：COMSOL预测氢脆框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]对于揭示[[氢]]在[[能源转型]]中的作用至关重要。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]区域前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，是预测和预防[[氢致失效]]的关键。本研究提出了一个通用的理论和计算框架，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]](Oriani)与[[非平衡态]](McNabb-Foster)捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和[[局部电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方法，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分([[Part II]])将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文研究了1980-2023年间，使用FWI95d（超过当地日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数年计数）的日近似值计算方法与标准正午数据法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的FWI95d[[全球]]范围内增长约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日。相比之下，日近似方法会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合方法偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万平方公里的区域存在显著高估。在各类日近似方法中，采用所有变量日均值数据的代理方法偏差最小。 我们建议：(1)在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高FWI计算精度；(2)若无法获取正午特定数据，可采用[[日均值]]近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了[[安全调度]][[车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时序和严格[[时间窗]]等挑战性约束的[[安全巡逻]]应用。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受法]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行，结果表明第三种算法——混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法同时利用[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优解]]。此外，实验中该混合算法是唯一在所有尝试中展现出随[[计算时间]]增加而持续优化潜力的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga2O3中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而展现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙子跳跃连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的势垒。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]集合与（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终得到各自的三维[[扩散张量]]D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个广义的[[理论]]与[[计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]（严格计及[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，(vi)考虑[[静水应力]]与局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]]细节。框架各组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本工作第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本研究通过对比1980-2023年间两种方法计算[[FWI95d]]（年度极端火灾天气日数，即超过当地日FWI值第95百分位数的天数）：标准正午数据法与日近似法。 研究发现，基于正午数据计算的全球FWI95d在44年间增长约65%，相当于增加11.66个极端火灾天气日。而日近似法会高估该趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。全球约1500万平方公里区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估。在各类日近似法中，采用所有变量日均值的方法偏差最小。 建议：（1）未来[[气候模型比对项目]]应优先纳入次日报[[气象数据]]以提高FWI精度；（2）若无法获取正午数据，可采用偏差最小的日均值近似法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]（[[VRPSD]]）的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的[[安全巡逻]]应用。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]（[[ALNS]]）、[[禁忌搜索]]（[[TS]]）和[[阈值接受]]（[[TA]]）。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优解]]。此外，实验中发现该混合算法是唯一在所有尝试中均展现出随[[计算时间]]增加而持续改进结果潜力的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂、各向异性的[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价带负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或间隙原子跳跃方式连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有跃迁路径的[[势垒]]。结合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]集合与（ii）连接这些构型的跃迁势垒，我们分别通过[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终得到各自的三维[[扩散张量]]D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散特性，显示出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]及其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和预防[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论]]与[[计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格计及[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]与局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方法，公开了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]及[[求解器]]细节。框架各组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本工作第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文研究了1980-2023年间，使用FWI95d（超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数年计数）的日近似值与标准正午计算法的对比情况。 研究发现，基于正午数据计算的FWI95d全球增加了约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日。而日近似值往往会高估这些趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合方法偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）多达1500万平方公里的区域存在显著高估。在所有日近似方法中，使用各变量日均值数据的替代方案偏差最小。 我们建议：(1)在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高FWI计算精度；(2)若无法获取正午特定数据，可采用[[日均值]]近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的安全巡逻应用。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个客户请求的实例上进行。结果表明，第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最佳，该算法同时利用[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优]]。此外，在我们的实验中，该混合算法是唯一在所有尝试中随着计算时间增加而显示出结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价带负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或填隙[[跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有跃迁路径的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两组数据，我们分别采用[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散特性，显示出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，这凸显了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢-材料相互作用]]是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和防止[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的理论和计算框架，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]]（[[Oriani]]）与[[非平衡态]]（[[McNabb-Foster]]）捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的数值实现，发布了相关模型并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与文献结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]][[风险]]，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]][[研究]]中的FWI精确计算带来挑战。本文研究了1980-2023年间，使用FWI95d（超过当地每日FWI值第95百分位数的极端火灾天气日数年计数）的[[日近似值]]与标准正午计算法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的FWI95d[[全球]]范围内增长约65%，相当于44年间增加了11.66个极端火灾天气日。而日近似值往往会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合方法偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）有多达1500万平方公里的区域存在显著高估。在所有日近似方法中，使用各变量[[日均值]]数据的替代方案偏差最小。 我们建议：(1)在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]][[气象数据]]以提高FWI计算精度；(2)若无法获取正午数据，应采用偏差最小的日均值近似法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化方法。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等复杂约束的安全巡逻应用。我们提出了基于三种[[元启发式算法]]的解决方案：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个客户请求的实例上进行，结果表明第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最优。该方法既能利用[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，又能在多阶段[[ALNS]]结合[[TS]]和[[TA]]时有效逃离[[局部最优解]]。此外，实验显示该混合算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加而持续提升结果的方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价带负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或填隙[[跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有跃迁路径的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的跃迁势垒这两类数据，我们分别采用[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快扩散，表现出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用对于揭示[[氢]]在[[能源转型]]中的作用至关重要。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，是预测和预防[[氢致失效]]的关键。本研究提出了一个通用的理论和计算框架，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)平衡([[Oriani]])与非平衡([[McNabb-Foster]])捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和局部[[电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方法，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了其对预测[[氢致断裂]]的影响。本研究的第二部分([[Part II]])将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年期间的[[数据]]，研究了使用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（年度极端火灾天气日数，即超过当地每日FWI值第95百分位数的天数）与标准正午计算法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的全球FWI95d在44年间增长了约65%，相当于增加了11.66个极端火灾天气日。而[[日近似方法]]往往会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合方法偏差最大。全球范围内（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）有多达1500万平方公里的区域存在显著高估现象。在各类日近似方法中，采用所有变量[[日均值]]数据的替代方案偏差最小。 我们建议：(1)在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高FWI计算精度；(2)若无法获取正午特定数据，可采用日均值近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的[[安全巡逻]]应用。我们提出了基于三种[[元启发式方法]]的算法：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]相结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行。结果表明，第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最佳。该方法同时利用了[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优解]]。此外，在我们的实验中，混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加而显示出结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种具有前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而展现出复杂、各向异性的[[扩散]]特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价带负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑[[间隙]]或[[间隙子]]跳跃连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的[[势垒]]。综合（i）[[缺陷构型]]及其[[形成能]]与（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]这两组数据，我们分别通过[[昂萨格方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的[[主扩散方程]]，最终得到各自的三维[[扩散张量]]D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均表现出沿[[b轴]]的最快扩散，显示出显著的[[各向异性]]。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，凸显了该方法在捕捉复杂[[扩散机制]]方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]会威胁[[金属]]的[[结构完整性]]，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用是揭示[[氢]]在[[能源转型]]中作用的关键。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]源前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，对于预测和防止[[氢致失效]]至关重要。本研究提出了一个通用的[[理论]]和[[计算框架]]，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获]]，严格计及[[位错]]陷阱位点的生成速率，(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]](Oriani)与[[非平衡态]](McNabb-Foster)捕获动力学，(v)[[氢致软化效应]]，以及(vi)考虑[[静水应力]]和[[局部电化学]]作用的[[氢吸收]]。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，并讨论了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分(Part II)将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]](FWI)被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的FWI精确计算带来挑战。本研究通过对比1980-2023年间标准正午数据法与日近似法计算的FWI95d（年度极端火灾天气日数，即超过当地日FWI值第95百分位的天数），发现：使用正午特定数据计算的全球FWI95d增长约65%（44年间增加11.66个极端火灾日），而日近似法会高估该趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。全球约1500万平方公里区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估。在各类日近似法中，采用所有变量日均值的方法偏差最小。建议：(1)未来[[气候模型比对项目]]应优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高FWI精度；(2)若无法获取正午数据，可采用日均值近似法作为偏差最小的替代方案。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Hybrid Metaheuristic Vehicle Routing Problem for Security Dispatch Operations * '''中文标题'''：混合元启发式安全调度车辆路径问题 * '''发布日期'''：2025-03-03 02:58:49+00:00 * '''作者'''：Nguyen Gia Hien Vu, Yifan Tang, Rey Lim, G. Gary Wang * '''分类'''：cs.AI, cs.DM, math.OC *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01121v1 '''中文摘要'''：本文研究了安全调度[[车辆路径问题]]([[VRPSD]])的优化。[[VRPSD]]专注于涉及精确时间要求和严格[[时间窗]]等挑战性约束的安全[[巡逻]]应用。我们提出了基于三种[[元启发式]]的算法：[[自适应大邻域搜索]]([[ALNS]])、[[禁忌搜索]]([[TS]])和[[阈值接受]]([[TA]])。第一种算法将单阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第二种采用多阶段[[ALNS]]与[[TA]]结合，第三种则整合了多阶段[[ALNS]]、[[TS]]和[[TA]]。实验在包含251个[[客户请求]]的实例上进行。结果表明，第三种混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法表现最佳，该方案同时利用[[ALNS]]的大范围搜索能力进行探索，并通过多阶段[[ALNS]]与[[TS]]、[[TA]]的结合有效逃离[[局部最优]]。此外，在我们的实验中，混合多阶段[[ALNS]]-[[TS]]-[[TA]]算法是唯一在所有尝试中随着[[计算时间]]增加显示出结果改进潜力的方法。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Investigation of O interstitial diffusion in $β$-Ga$_2$O$_3$: direct approach via master diffusion equations * '''中文标题'''：β-Ga₂O₃中氧间隙扩散的研究：基于主扩散方程的直接方法 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:54:55+00:00 * '''作者'''：Grace McKnight, Channyung Lee, Elif Ertekin * '''分类'''：cond-mat.mtrl-sci, physics.app-ph, physics.comp-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01735v1 '''中文摘要'''：[[单斜晶系]]β-[[Ga₂O₃]]作为一种极具前景的[[宽禁带半导体]]材料，由于其低对称性[[晶体结构]]而表现出复杂的[[各向异性]]扩散特性和[[质量传输]]行为。通过[[第一性原理计算]]结合[[主扩散方程]]，我们确定了中性[[氧间隙]]（Oᵢ⁰）和二价带负电荷[[氧间隙]]（Oᵢ²⁻）的三维[[扩散张量]]。通过对[[构型空间]]的系统探索，识别了这两种主要电荷态的稳定构型及其相应的[[形成能]]。通过考虑间隙或填隙[[跳跃机制]]连接每对低能构型，我们构建了三维[[扩散网络]]并评估了网络中所有[[跃迁路径]]的势垒。综合（i）[[缺陷构型]]及其形成能与（ii）连接这些构型的[[跃迁势垒]]这两组数据，我们分别采用[[Onsager方法]]构建并求解了Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻的主扩散方程，最终得到各自的三维扩散张量D_Oᵢ⁰和D_Oᵢ²⁻。研究发现Oᵢ⁰和Oᵢ²⁻均沿[[b轴]]呈现最快扩散，表现出显著的各向异性。沿[[[100]]]和[[[201̅]]]方向预测的[[自扩散系数]]与先前[[同位素标记]]氧示踪实验报道值高度吻合，证实了该方法在捕捉复杂扩散机制方面的可靠性。 == 摘要 == * '''原文标题'''：A COMSOL framework for predicting hydrogen embrittlement -- Part I: coupled hydrogen transport * '''中文标题'''：基于COMSOL的氢脆预测框架——第一部分：耦合氢传输 * '''发布日期'''：2025-03-03 16:57:26+00:00 * '''作者'''：A. Díaz, J. M. Alegre, I. I. Cuesta, E. Martínez-Pañeda * '''分类'''：cs.CE, physics.app-ph, physics.chem-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01736v1 '''中文摘要'''：[[氢]]元素会威胁[[金属]]的结构完整性，因此预测[[氢]]与[[材料]]的相互作用对于揭示[[氢]]在[[能源转型]]中的作用至关重要。量化[[裂纹]]和其他[[应力集中]]区域前方[[材料变形]]与[[氢扩散]]之间的相互作用，是预测和预防[[氢致失效]]的关键。本研究提出了一个通用的理论和计算框架，首次整合了以下要素：(i)[[应力辅助扩散]]，(ii)考虑多种[[陷阱类型]]的[[氢捕获机制]]（严格考虑[[位错]]陷阱位点的生成速率），(iii)通过[[位错]]的[[氢传输]]，(iv)[[平衡态]](Oriani)与[[非平衡态]](McNabb-Foster)捕获动力学，(v)[[氢致软化]]现象，以及(vi)考虑[[静水应力]]和[[局部电化学]]作用的[[氢吸收]]过程。研究重点阐述了[[COMSOL Multiphysics]]中的[[数值实现]]方法，发布了相关[[模型]]并讨论了[[稳定性]]、[[离散化]]和[[求解器]]细节。框架的每个组成部分均与[[文献]]结果进行了独立[[基准测试]]，同时探讨了对[[氢致断裂]]预测的启示。本研究的第二部分（Part II）将展示如何将这些[[裂纹尖端]]预测与[[裂纹扩展]]模拟相结合。 == 摘要 == * '''原文标题'''：Fire danger likely overestimated in future climate projections * '''中文标题'''：未来气候预测中火灾风险可能被高估 * '''发布日期'''：2025-03-03 18:42:50+00:00 * '''作者'''：Aurora Matteo, Ginés Garnés-Morales, Alberto Moreno, Ribeiro Andreia, César Azorín-Molina, Joaquín Bedia, Francesca Di Giuseppe, Robert J. H. Dunn, Sixto Herrera, Antonello Provenzale, Yann Quilcaille, Miguel Ángel Torres Vázquez, Marco Turco * '''分类'''：physics.ao-ph *'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2503.01818v1 '''中文摘要'''：[[加拿大]][[火灾天气指数]]（[[FWI]]）被广泛用于评估[[野火]]风险，其计算依赖于当地正午的[[气象数据]]。然而，[[气候模型]]通常仅提供[[日聚合数据]]，这为[[气候变化]]研究中的[[FWI]]精确计算带来挑战。本文通过对比1980-2023年期间数据，研究了采用[[日近似值]]计算[[FWI95d]]（即年度极端火灾天气日数，超过当地每日[[FWI]]值的第95百分位）与标准正午计算法的差异。 研究发现，基于正午数据计算的全球[[FWI95d]]在44年间增长约65%，相当于增加11.66个极端火灾天气日。而[[日近似方法]]会高估这一趋势5-10%，其中涉及[[最小相对湿度]]的组合偏差最大。全球范围内约1500万平方公里区域（特别是[[美国西部]]、[[非洲南部]]和[[亚洲]]部分地区）存在显著高估。在各类[[日近似方法]]中，采用所有变量[[日均值]]的代理方法偏差最小。 我们建议：（1）在未来[[气候模型比对项目]]中优先纳入[[亚日尺度]]气象数据以提高[[FWI]]精度；（2）若无法获取正午数据，可采用[[日均值]]近似法作为偏差最小的替代方案。
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