WikiEdge:ArXiv速遞/2025-05-02

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摘要

  • 原文標題：accLB: A High-Performance Lattice Boltzmann Code for Multiphase Turbulence on Multi-Gpu Architectures
  • 中文標題：accLB：面向多GPU架構的多相湍流高性能格子玻爾茲曼代碼
  • 發佈日期：2025-05-02 09:05:08+00:00
  • 作者：Marco Lauricella, Aritra Mukherjee, Luca Brandt, Sauro Succi, Daulet Izbassarov, Andrea Montessori
  • 分類：physics.flu-dyn, physics.comp-ph
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01126v1

中文摘要：本文介紹了accLB——一個基於Fortran的高性能格子玻爾茲曼(LB)求解器，專為多GPU架構上的多相湍流模擬而設計。該代碼將Allen-Cahn方程的保守相場公式與線程安全的正則化LB方法相結合，以捕捉複雜界面動力學。accLB專為高性能計算環境從頭構建，採用MPI實現分佈式內存並行，利用OpenACC進行GPU加速，在Leonardo和LUMI等領先的准百億億次計算系統中展現出優異的可移植性和可擴展性。基準測試表明其在多GPU上具有出色的強弱擴展效率。物理驗證包括均勻各向同性湍流(HIT)的直接數值模擬。此外，我們研究了含氣泡HIT，觀察到由於氣泡誘導耗散導致能量譜出現-3標度律的轉變（與實驗和理論預測一致），同時伴隨小尺度間歇性的增強。這些結果表明accLB是極端計算條件下模擬多相湍流的強大可擴展平台。

摘要

  • 原文標題：FalconWing: An Open-Source Platform for Ultra-Light Fixed-Wing Aircraft Research
  • 中文標題：FalconWing：一種用於超輕型固定翼飛行器研究的開源平台
  • 發佈日期：2025-05-02 16:47:05+00:00
  • 作者：Yan Miao, Will Shen, Hang Cui, Sayan Mitra
  • 分類：cs.RO, cs.AI
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01383v1

中文摘要：摘要：我們推出FalconWing——一個開源、超輕量（150克）的固定翼自主研究平台。該硬件平台集成了小型攝像頭、標準機身、外部計算模塊及用於人工干預的無線電通信系統。我們通過開發並部署純視覺控制的自主降落策略（無需IMU或動作捕捉），採用創新的"真實-仿真-真實"學習方法，驗證了FalconWing的性能。我們的學習方法：（1）基於真實圖像訓練的3D高斯潑濺技術構建逼真仿真環境；（2）從視覺估計的真實飛行數據中識別非線性動力學；（3）通過純仿真模仿學習訓練多模態視覺Transformer（ViT）策略。該ViT架構通過自注意力機制將單幀RGB圖像與控制動作歷史融合，在保持20Hz實時推理的同時保留時序上下文。當零樣本部署至硬件平台時，該策略實現了80%的視覺自主降落成功率。除硬件規格外，我們還開源了系統動力學模型、逼真仿真器軟件及學習方法。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究運用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與引力自力（GSF）方法在小質量比極限下計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。我們最終得到的4PN階ISCO位置的規範不變性結果，與在小質量比極限下通過引力自力(GSF)方法計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，其中包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大型數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與在小質量比極限下通過引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

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  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了可能。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維隨機生成超材料大數據集進行兩點相關函數的主成分分析，提取顯著特徵；並採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據量僅為原始完整數據集的0.61%，即可生成精確可靠的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

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  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能夠對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，從而構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
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  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
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  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。關於4PN階ISCO位置的最終規範不變結果，與小質量比極限下引力自作用力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

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中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

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中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究運用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

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  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
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  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維隨機生成超材料大數據集進行兩點相關函數的主成分分析，提取顯著特徵；並採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量僅為原始完整數據集的0.61%，即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：accLB: A High-Performance Lattice Boltzmann Code for Multiphase Turbulence on Multi-Gpu Architectures
  • 中文標題：高性能多GPU架構多相湍流格子玻爾茲曼代碼accLB
  • 發佈日期：2025-05-02 09:05:08+00:00
  • 作者：Marco Lauricella, Aritra Mukherjee, Luca Brandt, Sauro Succi, Daulet Izbassarov, Andrea Montessori
  • 分類：physics.flu-dyn, physics.comp-ph
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01126v1

中文摘要：本研究介紹了accLB——一個基於Fortran的高性能格子玻爾茲曼（LB）求解器，專為多GPU架構下的多相湍流模擬而設計。該代碼將Allen-Cahn方程的保守相場公式與線程安全的正則化LB方法相結合，以捕捉複雜界面動力學。accLB專為高性能計算環境構建，採用MPI實現分佈式內存並行，利用OpenACC進行GPU加速，在Leonardo和LUMI等領先的准百億億次系統中展現出卓越的可移植性和擴展性。基準測試表明其在多GPU上具有優異的強擴展和弱擴展效率。物理驗證包括對均勻各向同性湍流（HIT）的直接數值模擬。此外，我們研究了含氣泡HIT，觀察到由於氣泡誘導耗散導致的能量譜-3標度轉變（與實驗和理論預測一致），以及小尺度間歇性的增強。這些結果表明accLB是極端計算條件下多相湍流模擬的穩健且可擴展平台。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。我們最終得出的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力(GSF)方法計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術促進了具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料的設計與生產。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少（僅需全數據集的0.61%），即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。通過兩種方法獲得等效結果：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終得到的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自作用力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為機械超材料的設計和生產提供了多樣化晶胞幾何結構的可能性。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過二維相關函數的主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵，並採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，從而構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少（僅需全數據集0.61%的樣本），即可生成精確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：accLB: A High-Performance Lattice Boltzmann Code for Multiphase Turbulence on Multi-Gpu Architectures
  • 中文標題：高性能多GPU架構多相湍流格子玻爾茲曼求解器accLB
  • 發佈日期：2025-05-02 09:05:08+00:00
  • 作者：Marco Lauricella, Aritra Mukherjee, Luca Brandt, Sauro Succi, Daulet Izbassarov, Andrea Montessori
  • 分類：physics.flu-dyn, physics.comp-ph
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01126v1

中文摘要：摘要：本研究提出了accLB——一個基於Fortran的高性能格子玻爾茲曼（LB）求解器，專為多GPU架構上的多相湍流模擬而設計。該代碼將Allen-Cahn方程的保守相場公式與線程安全的正則化LB方法相結合，以捕捉複雜界面動力學。accLB專為高性能計算環境構建，採用MPI實現分佈式內存並行，利用OpenACC進行GPU加速，在Leonardo和LUMI等領先的准百億億次系統中展現出優異的可移植性和可擴展性。基準測試證明了其在多GPU上的強擴展和弱擴展效率。物理驗證包括對均勻各向同性湍流（HIT）的直接數值模擬。此外，我們研究了含氣泡HIT，觀察到由於氣泡誘導耗散導致的能量譜-3次方標度轉變（與實驗和理論預測一致），以及小尺度間歇性的增強。這些結果表明accLB是極端計算條件下多相湍流模擬的穩健且可擴展平台。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。關於4PN階ISCO位置的最終規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，在等質量情形下也與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量（僅占原始完整數據集的0.61%）顯著減少，實驗證明該小規模數據集足以生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與在小質量比極限下通過引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後，利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與微小質量比極限下引力自力(GSF)方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與引力自力(GSF)方法在小質量比極限下計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

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  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，這要求採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標系到ADM坐標系直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為機械超材料的設計和生產提供了多樣化晶胞幾何結構的可能性。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：在諧波坐標系中對保守運動方程進行動力學擾動，以及在ADM坐標系中對保守哈密頓量進行動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均得到細緻研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變性結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧波坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，其中包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：在諧波坐標系中對保守運動方程進行動力學微擾，以及在ADM坐標系中對保守哈密頓量進行動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾都得到了仔細研究。關於4PN階ISCO位置的最終規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，在等質量情況下也與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式進行後牛頓計算，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧波坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，其中包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均得到細緻研究。最終獲得的4PN階ISCO位置規範不變結果，與質量比極限下引力自作用力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量僅為原始完整數據集的0.61%，實驗證明該小規模數據集足以生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。我們最終得出的4PN階ISCO位置的規範不變性結果，與小質量比極限下引力自力(GSF)方法計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術促進了具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量僅為原始完整數據集的0.61%，實驗證明該小規模數據集足以生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了諧和坐標到ADM坐標的規範變換（包含其中的尾項貢獻）直至4PN階。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與引力自作用力（GSF）方法在小質量比極限下計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標系到ADM坐標系直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了可能。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，這要求採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大型數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後，利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能夠對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：在諧波坐標系中對保守運動方程進行動力學擾動，以及在ADM坐標系中對保守哈密頓量進行動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均得到細緻研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧波坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，其中包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了可能。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究運用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自作用力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為機械超材料的設計和生產提供了多樣化晶胞幾何結構的可能性。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後，利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量僅為原始完整數據集的0.61%，即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
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中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。我們最終得出的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與引力自作用力（GSF）方法在小質量比極限下計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

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  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
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中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，這要求採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維隨機生成超材料的大數據集進行兩點相關函數的主成分分析，提取其顯著特徵；並採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，從而構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量僅為原始完整數據集的0.61%，實驗證明該小規模數據集足以生成精確且穩健的結構-性能圖譜。

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中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。關於4PN階ISCO位置的最終規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，在等質量情形下也與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術促進了具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維隨機生成超材料大數據集進行兩點相關函數的主成分分析，提取顯著特徵；採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度；繼而利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量僅為原始完整數據集的0.61%，即可生成精確可靠的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
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中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力(GSF)方法計算的ISCO位移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，其中包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
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  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了可能。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，這需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能夠對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，從而構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

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  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
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  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
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中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與引力自作用力（GSF）方法在小質量比極限下計算的ISCO偏移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標系到ADM坐標系直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
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  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
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中文摘要：增材製造技術促進了具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料的設計與生產。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後，利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾均被仔細研究。關於4PN階ISCO位置的最終規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，並在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準泰勒展開形式的PN方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
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  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
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  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究運用了兩種等效方法：諧和坐標系下保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系下保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非定域尾項的微擾效應均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO偏移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，其中包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大型數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，所採用的工作流程能夠對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與引力自作用力（GSF）方法在小質量比極限下計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，這要求採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維隨機生成超材料大數據集進行兩點相關函數的主成分分析，提取其顯著特徵；並採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量（僅占原始完整數據集的0.61%）遠少於常規方法，且能生成準確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是質量可比）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。我們最終得到的4PN階ISCO位置的規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，並且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了便利。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化等效彈性剛度。隨後運用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化等效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確且穩健的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：摘要：我們採用後牛頓（PN）方法計算了任意質量（特別是可比質量）緻密雙星系統的最內穩定圓軌道（ISCO）。研究使用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學擾動，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學擾動。兩種方法中4PN階非局域尾項的擾動均被仔細研究。關於4PN階ISCO位置的最終規範不變結果，與小質量比極限下引力自力（GSF）方法計算的ISCO位移數值接近，在等質量情形下也與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術為具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料設計與生產提供了可能。建立晶胞廣闊設計空間與其等效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來有效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對二維相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵，並採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集實現高價值低維表徵，從而構建穩健的結構-性能圖譜。最後採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量（僅占原始完整數據集的0.61%）顯著減少，實驗證明該小規模數據集足以生成精確可靠的結構-性能圖譜。

摘要

  • 原文標題：Innermost stable circular orbit of arbitrary-mass compact binaries at fourth post-Newtonian order
  • 中文標題：任意質量緻密雙星系統在四階後牛頓近似下的最內穩定圓軌道
  • 發佈日期：2025-05-02 13:55:13+00:00
  • 作者：Luc Blanchet, David Langlois, Etienne Ligout
  • 分類：gr-qc, astro-ph.HE, hep-th
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01278v1

中文摘要：我們採用後牛頓(PN)方法計算了任意質量(特別是可比質量)緻密雙星系統的最內穩定圓軌道(ISCO)。研究運用了兩種等效方法：諧和坐標系中保守運動方程的動力學微擾，以及ADM坐標系中保守哈密頓量的動力學微擾。兩種方法中4PN階非局域尾項的微擾效應均被仔細研究。最終獲得的4PN階ISCO位置規範不變結果，與小質量比極限下引力自力(GSF)方法計算的ISCO偏移數值接近，且在等質量情形下與全數值相對論計算結果高度吻合。本文採用標準的泰勒展開形式後牛頓方法，未應用任何重求和技術。作為補充，我們還顯式計算了從諧和坐標到ADM坐標直至4PN階的規範變換，包括其中的尾項貢獻。

摘要

  • 原文標題：Reduced-order structure-property linkages for stochastic metamaterials
  • 中文標題：隨機超材料的降階結構-性能關聯
  • 發佈日期：2025-05-02 13:58:47+00:00
  • 作者：Hooman Danesh, Maruthi Annamaraju, Tim Brepols, Stefanie Reese, Surya R. Kalidindi
  • 分類：cs.CE, cs.AI, cs.LG
  • 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.01283v1

中文摘要：增材製造技術促進了具有多樣化晶胞幾何結構的機械超材料的設計與生產。建立晶胞廣闊設計空間與其有效力學性能之間的關聯，對於此類超材料的高效設計和性能評估至關重要。然而，基於物理原理對整個設計空間的超材料晶胞進行模擬計算成本高昂，需要採用材料信息學框架來高效捕捉複雜的結構-性能關係。本研究通過對兩點相關函數進行主成分分析，從隨機生成的二維超材料大數據集中提取顯著特徵。採用基於快速傅里葉變換（FFT）的均質化方法進行物理模擬，高效計算大量晶胞設計的均質化有效彈性剛度。隨後利用高斯過程回歸生成降階代理模型，將晶胞設計映射至其均質化有效彈性常數。研究表明，該工作流程能對海量隨機超材料數據集進行高價值低維表徵，有助於構建穩健的結構-性能圖譜。最後，採用基於不確定性的主動學習框架訓練代理模型，所需數據點數量較原始完整數據集顯著減少。實驗證明，僅需整個數據集0.61%的樣本即可生成準確可靠的結構-性能圖譜。

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