WikiEdge:ArXiv速递/2025-05-01

摘要

• 原文标题：Forward kinematics of a general Stewart-Gough platform by elimination templates
• 中文标题：通用Stewart-Gough平台正运动学的消元模板解法
• 发布日期：2025-05-01 16:18:07+00:00
• 作者：Evgeniy Martyushev
• 分类：cs.RO
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.00634v1

中文摘要：本文针对通用Stewart-Gough平台的正向运动学问题提出了一种高效的代数解法。该问题需要在给定支腿长度及平台与底座内部几何结构的情况下，确定由六条支腿连接的活动平台所有可能的位姿。已知该问题存在40个解（包括实解与复解）。所提算法包含三个主要步骤：(i) 根据描述平台运动学的多项式系统系数，构建一个特定的293×362稀疏矩阵（消元模板）；(ii) 利用该矩阵的PLU分解构造一对69×69矩阵；(iii) 通过计算该矩阵对的广义特征向量获得全部40个解（含复数解）。该算法具有数值鲁棒性、计算高效性且易于实现——仅需标准线性代数分解。算法的MATLAB、Julia和Python实现将公开提供。

摘要

• 原文标题：Accurate Modeling of Interfacial Thermal Transport in van der Waals Heterostructures via Hybrid Machine Learning and Registry-Dependent Potentials
• 中文标题：范德瓦尔斯异质结构界面热输运的精确建模：基于混合机器学习与位型相关势的方法
• 发布日期：2025-05-01 08:02:12+00:00
• 作者：Wenwu Jiang, Hekai Bu, Ting Liang, Penghua Ying, Zheyong Fan, Jianbin Xu, Wengen Ouyang
• 分类：physics.comp-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.00376v1

中文摘要：二维过渡金属硫族化合物(TMDs)因其强层内共价键和弱层间范德华(vdW)相互作用而表现出显著的热各向异性。然而，准确模拟其热输运特性仍面临重大挑战，主要源于密度泛函理论(DFT)的计算局限性和经典力场在非平衡状态下的不准确性。为此，我们采用最新开发的混合计算框架，将层内相互作用的机器学习势(MLP)与各向异性vdW层间相互作用的位点相关层间势(ILP)相结合，实现了接近量子力学的精度。该方法在TMD体系中对DFT计算结果和实验数据表现出极佳的一致性，能准确预测晶格常数、体模量、莫尔重构、声子谱和热导率等关键性质。该方法的可扩展性使其能精确模拟具有大规模莫尔超晶格的TMD异质结构，成为设计基于TMD的热超材料和器件的变革性工具，在精度与计算效率之间架起了桥梁。

摘要

• 原文标题：Forward kinematics of a general Stewart-Gough platform by elimination templates
• 中文标题：通用Stewart-Gough平台正运动学的消元模板解法
• 发布日期：2025-05-01 16:18:07+00:00
• 作者：Evgeniy Martyushev
• 分类：cs.RO
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.00634v1

中文摘要：本文针对通用Stewart-Gough平台的正向运动学问题提出了一种高效的代数解法。该问题需要根据支腿长度及平台与基座的内部几何结构，确定由六条支腿连接的活动平台所有可能的位姿。已知该问题存在40个解（包括实解与复解）。所提算法包含三个主要步骤：(i) 从描述平台运动学的多项式系统系数构建特定293×362稀疏矩阵（消元模板）；(ii) 利用该矩阵的PLU分解构造一对69×69矩阵；(iii) 通过计算该矩阵对的广义特征向量获得全部40个解（含复数解）。该算法具有数值鲁棒性、计算高效性且易于实现——仅需标准线性代数分解。算法的MATLAB、Julia和Python实现将公开提供。

摘要

• 原文标题：Accurate Modeling of Interfacial Thermal Transport in van der Waals Heterostructures via Hybrid Machine Learning and Registry-Dependent Potentials
• 中文标题：范德华异质结界面热输运的精确建模：基于混合机器学习与位型依赖势的方法
• 发布日期：2025-05-01 08:02:12+00:00
• 作者：Wenwu Jiang, Hekai Bu, Ting Liang, Penghua Ying, Zheyong Fan, Jianbin Xu, Wengen Ouyang
• 分类：physics.comp-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.00376v1

中文摘要：二维过渡金属二硫属化物(TMDs)因其强层内共价键和弱层间范德华力(vdW)相互作用而表现出显著的热各向异性。然而，准确模拟其热输运特性仍面临重大挑战，主要源于密度泛函理论(DFT)的计算局限性和经典力场在非平衡态下的不准确性。为此，我们采用新开发的混合计算框架：结合机器学习势(MLP)处理层内相互作用，以及依赖堆叠构型的层间势(ILP)描述各向异性vdW层间作用，实现了接近量子力学的精度。该方法在TMD体系中的DFT计算结果和实验数据均展现出卓越的一致性，可精确预测晶格常数、体模量、莫尔重构、声子谱和热导率等关键性质。该方法的可扩展性使其能精确模拟具有大规模莫尔超晶格的TMD异质结构，成为设计基于TMD的热超材料和器件的变革性工具，在计算精度与效率之间架起了桥梁。

摘要

• 原文标题：Forward kinematics of a general Stewart-Gough platform by elimination templates
• 中文标题：通用Stewart-Gough平台正运动学的消元模板解法
• 发布日期：2025-05-01 16:18:07+00:00
• 作者：Evgeniy Martyushev
• 分类：cs.RO
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.00634v1

中文摘要：本文针对通用Stewart-Gough平台的正向运动学问题提出了一种高效的代数解法。该问题需要根据六条支腿的长度以及平台与基座的内部几何结构，确定移动平台相对于固定基座的所有可能位姿。已知该问题存在40个解（包括实解和复解）。所提算法包含三个主要步骤：(i) 从描述平台运动学的多项式系统系数构建一个特定的293×362稀疏矩阵（消元模板）；(ii) 利用该矩阵的PLU分解构造一对69×69矩阵；(iii) 通过计算该矩阵对的广义特征向量获得全部40个解（含复数解）。该算法具有数值鲁棒性、计算高效性且易于实现——仅需标准线性代数分解。算法的MATLAB、Julia和Python实现将公开提供。

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• 原文标题：PDCS: A Primal-Dual Large-Scale Conic Programming Solver with GPU Enhancements
• 中文标题：PDCS：一种支持GPU加速的大规模锥规划原始-对偶求解器
• 发布日期：2025-05-01 05:13:48+00:00
• 作者：Zhenwei Lin, Zikai Xiong, Dongdong Ge, Yinyu Ye
• 分类：math.OC, cs.MS
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2505.00311v1

中文摘要：本文提出"原始-对偶锥规划求解器"(PDCS)——一种支持GPU加速的大规模锥规划求解器。该求解器当前支持线性规划、二阶锥规划、凸二次规划和指数锥规划问题。PDCS通过将稀疏矩阵-向量乘法作为核心计算操作，既保证内存效率又适配GPU加速，从而实现大规模问题的可扩展性。该求解器基于重启原始-对偶混合梯度法，并进一步整合了多项改进：自适应反射Halpern重启、自适应步长选择、自适应权重调整及对角重缩放。此外，PDCS采用基于双射的方法计算重缩放锥上的投影。其GPU实现版本cuPDCS通过定制化计算方案，利用GPU架构的不同层级处理不同类型和规模的锥体。数值实验表明，在Fisher市场均衡问题、Lasso回归和多周期投资组合优化等大规模锥规划应用中，cuPDCS通常比最先进的商业求解器和其他一阶方法更高效。在锥规划基准数据集CBLIB上，相比其他一阶方法，cuPDCS也展现出更好的可扩展性、效率和鲁棒性。这些优势在大规模、低精度场景中更为显著。