离散扩散或流模型可以比自回归模型更快,更可控制的序列产生。我们表明,单纯形上的线性流匹配不足以实现该目标,因为它遭受了训练目标和进一步的病理的差异。为了克服这一点,我们基于Dirichlet分布作为概率路径的混合物在单纯形上开发了Dirichlet流量匹配。在此框架中,我们在混合物的分数和流量的矢量字段之间得出了一个连接,允许分类器和无分类器指导。此外,我们提供了蒸馏的Dirichlet流量匹配,从而使一步序列产生具有最小的性能命中率,与自动回旋模型相比,O(L)的加速导致O(L)的加速。在复杂的DNA序列生成任务上,我们证明了与分布指标的所有基准相比,在实现生成序列的所需设计目标方面相比。最后,我们表明我们的指导方法改善了无条件的生成,并且可以生成满足设计目标的DNA。
离散扩散或流模型可以比自回归模型更快,更可控制的序列产生。我们表明,单纯形上的线性流匹配不足以实现该目标,因为它遭受了训练目标和进一步的病理的差异。为了克服这一点,我们基于Dirichlet分布作为概率路径的混合物在单纯形上开发了Dirichlet流量匹配。在此框架中,我们在混合物的分数和流量的矢量字段之间得出了一个连接,允许分类器和无分类器指导。此外,我们提供了蒸馏的Dirichlet流量匹配,从而使一步序列产生具有最小的性能命中率,与自动回旋模型相比,O(L)的加速导致O(L)的加速。在复杂的DNA序列生成任务上,我们证明了与分布指标的所有基准相比,在实现生成序列的所需设计目标方面相比。最后,我们表明我们的指导方法改善了无条件的生成,并且可以生成满足设计目标的DNA。
我们提出了无模拟分数和流匹配([SF] 2 m),这是一种用于推断自随机动力学的无模拟Objective,给出了从任意源和目标分布中绘制的未配对样品。我们的方法一般 - 扩散模型训练中使用的得分匹配损失以及最近提出的流量匹配损耗用于训练连续归一化流量。[SF] 2 m将连续的随机构成建模为Schrödinger桥概率。它依赖于静态熵调查的最佳传输或Minibatch近似,以有效地学习SB,并使用模拟学习的随机过程。我们发现[SF] 2 m更有效,并且比先前的工作中基于仿真的方法为SB问题提供了更准确的解决方案。最后,我们将[SF] 2 m应用于快照数据学习细胞动力学的问题。值得注意的是,[SF] 2 m是在高维度中准确模拟细胞dynamics的第一种方法,并且可以从模拟数据中恢复已知的基因调节网络。我们的代码可在https://github.com/ atong01/conditional-flow-matching的TorchCFM软件包中找到。
(1) MP Bendsøe 和 N. Kikuchi,“使用均质化方法在结构设计中生成最佳拓扑”,Comp. Methods in Appl. Mech. Eng.,第 71 卷,第 197-224 页,1988 年。 (2) MP Bendsøe 和 O. Sigmund,拓扑优化,理论、方法和应用,Springer,2004 年。 (3) Hidenori Sasaki 和 Hajime Igarashi,“使用傅里叶级数对 IPM 电机进行拓扑优化”,Journal of Electrical Engineering (B),第 137 卷,第 3 期,第 245-253 页,2017 年 3 月。 (4) Y. Tsuji 和 K. Hirayama,“使用基于函数扩展的折射率分布的拓扑优化方法设计光路设备”,IEEE Photonics Technol. Lett., (5) T. Sato、H. Igarashi、S. Takahashi、S. Uchiyama、K. Matsuo 和 D. Matsuhashi,“使用拓扑优化实现内置永磁同步电机转子形状优化”,《电气工程杂志 (D)》,第 135 卷,第 3 期,第 291-298 页,2015 年 3 月。 (6) S. Kobayashi,“实数编码 GA 的前沿”,《人工智能杂志》,第 24 卷,第 1 期,第 147-162 页,2009 年 1 月。 (7) T. Sato、K. Watanabe 和 H. Igarashi,“基于正则化高斯网络的电机多材料拓扑优化”,《IEEE 会刊》, (8) S. Hiruma、M. Ohtani、S. Soma、Y. Kubota 和 H. Igarashi,“参数和拓扑优化的新型混合:应用于永磁电机,”IEEE Trans. Magn.,第 57 卷,第 7 期,8204604,2021 年 (9) Y. Otomo 和 H. Igarashi,“用于无线电源传输设备的磁芯 3-D 拓扑优化,”IEEE Trans. Magn.,第 55 卷,第 6 期,8103005,2019 年。 (10) K. Itoh、H. Nakajima、H. Matsuda、M. Tanaka 和 H. Igarashi,“使用带归一化高斯网络的拓扑优化开发用于缝隙天线的小型介电透镜,”IEICE Trans. Electron., E101-C 卷,第 10 期,第 784-790 页,2018 年 10 月。 (11) N. Hansen、SD Müller 和 P. Koumoutsakos,“通过协方差矩阵自适应降低去随机化进化策略的时间复杂度(CMA-ES),”进化计算,第 11 卷,第 1 期,第 1-18 页,2003 年。 (12) N. Aage、E. Andreassen、BS Lazarov 和 O. Sigmund,“用于结构设计的千兆体素计算形态发生”,自然,第 550 卷,23911,2017 年。
摘要 心流是一种最佳或高峰体验状态,通常与专业和创造性表现有关。音乐家在演奏时经常体验到心流,然而,由于神经数据中存在大量伪影,这种难以捉摸的状态背后的神经机制仍未得到充分探索。在这里,我们通过关注心流体验后立即进入的静息状态来绕过这些问题。音乐家演奏了预期会可靠地引发心流状态的乐曲,并作为对照,演奏了不会引发心流的音乐作品。在心流状态之后,我们观察到上部 alpha(10-12 Hz)和 beta(15-30 Hz)波段的频谱功率更高,主要是在大脑前额叶区域。使用相位斜率指数进行的连接分析显示,右额叶簇影响了 θ(5 Hz)波段左颞叶和顶叶区域的活动,在报告高倾向性心流的音乐家中尤其明显。前顶叶控制网络内的 θ 波段连接促进了认知控制和目标导向注意力,这对于实现心流状态可能至关重要。这些结果揭示了与音乐家的即时心流后状态相关的大规模振荡相关性。重要的是,该框架有望在实验室环境中探索心流相关状态的神经基础,同时保持生态和内容有效性。
Appendix ............................................................................................................................................... 61-67
我们预见到可以在受量子纠错码 (QECC) 保护的量子比特流上搭载经典信息。为此,我们提出了一种通过故意引入噪声在量子流上发送经典比特序列的方法。这种噪声会引发一个受控的征兆序列,可以在不破坏量子叠加的情况下对其进行测量。然后可以使用这些征兆在量子流之上编码经典信息,从而实现多种可能的应用。具体而言,搭载量子流可以促进量子系统和网络的控制和注释。例如,考虑一个节点彼此交换量子信息的网络 [1-7]。除了用户数据之外,网络运行还需要同步模式、节点地址和路由参数等控制数据。在经典网络中,控制数据会消耗物理资源。例如,带内同步要求传输节点在数据流中插入特定模式的比特(消耗额外带宽)来分隔数据包,而接收节点则要求从传入的比特中搜索此类模式 [8]。然而,将量子比特作为控制数据插入对量子网络来说并不是一个可行的选择,因为测量会破坏量子态叠加 [9]。出于这个原因,一些研究断言量子网络将需要经典网络来实现带外信令和控制 [7]。另一方面,参考文献 [10-12] 开发了将经典比特和随机数(使用连续变量)一起传输以实现量子密钥分发 (QKD),以增强经典网络的安全性。相反,我们渴望将经典比特和量子比特(使用离散变量)一起传输,以控制量子网络。
1.委托工作目的(1)研究课题的最终目标本研究的目的是实现一种具有高抗磁场能力和磁场灵敏度的高温超导SQUID磁传感器,主要针对磁场偏差型(梯度仪)传感器配置方法和制造技术进行基础研究。为此,在三年的工作中,我们对采用高性能约瑟夫森结技术的交叉布线和氧化物薄膜堆叠技术等制造技术进行了研究,这些技术是在波动磁场下稳定工作和高灵敏度的关键。首先,优化包括接合阻挡材料在内的制造条件。在这些优化的制造条件下,我们将制造和评估磁场偏差型传感器,并建立一种构建高平衡和高灵敏度磁场偏差型传感器的方法。此外,以实现高温超导SQUID磁传感器在密闭容器中长期稳定运行为目标,我们还将开展传感器冷却和安装方法的基础研究。我们主要研究了液氮和小型冰箱相结合的冷却方法,研究了最大限度减少外部热量流入的实施方法、冰箱的排气热处理方法和降噪方法,目的是获得有关冷却和安装方法的知识。使传感器长期稳定运行。 作为本研究最终目标的高温超导SQUID磁传感器的性能如下。 ・磁场调制电压宽度:平均 60 µV 以上(在磁屏蔽室中测量) ・磁场偏差型传感器的不平衡:1/10 4 以下(在磁屏蔽室中测量) ・磁场偏差灵敏度(@ 1 kHz):1 pT/(Hz) 1/2 m 或以上(传感器噪声在磁屏蔽室内测量,磁通-电压转换系数在磁屏蔽室外测量)关于冷却和安装技术,以下是最终目标。 ・将在常压室温环境和地球磁场中对内置于密封容器中的高温超导SQUID磁传感器进行连续运行测试,并确认三天或更长时间的稳定运行。 (2) 为了实现最终目标必须克服或澄清的基本问题 为了实现最终目标必须克服的基本问题如下。 ①耐高磁场高温超导SQUID磁传感器配置方法的建立①-1 SQUID基本性能的提高SQUID磁传感器是一种宽带矢量传感器,以超高灵敏度检测与检测线圈交联的磁场,与其他磁性传感器类似,它具有其他磁性传感器所没有的功能。当使用SQUID作为磁传感器时,形成包括磁通锁定环电路(以下称为“FLL电路”)的反馈环路以使输出线性化,并且如果磁场波动较大,则工作点被固定(锁定)。随着时间的推移,反馈将无法跟随它,并且工作点会波动(失锁),从而无法进行连续测量。因此,当使用SQUID磁传感器,特别是使用一个检测线圈的磁力计传感器(磁力计)时,在地磁准静止条件下,例如在没有较大姿态变化的海底,或者当在电磁场施加磁力时使用对于勘探或无损检测领域来说,对磁场波动的跟踪能力(能够保持锁定状态的磁场随时间变化的最大dB/dt,以下简称“间距”)非常重要。有必要提高成卷率。对于稍后将讨论的磁场偏差型传感器,这也是提高对磁场不平衡分量的时间波动和意外电磁噪声的抵抗力的重要问题。转换速率取决于FLL电路的带宽,但它与磁场调制电压宽度(V)成正比,这是SQUID的基本性能。另一方面,V是SQUID基本规则