Posts by Ray 阿瑞

研究背景與動機隨著電力系統規模擴大與可再生能源接入比例提升，傳統最優功率流（OPF）與功率流（PF）計算面臨收斂困難與計算瓶頸。根據arXiv:2505.15978v2最新研究，Adiabatic Quantum Power Flow（AQPF）與Adiabatic Quantum Optimal Power Flow（AQOPF）透過組合式優化重構，可在量子與量子靈感硬體上執行，成為補足牛頓-拉夫森（NR）法的可行利器。組合式重構原理解析傳統PF/OPF屬非線性連續優化問題，無法直接映射至Ising模型。研究團隊首先將實數變量拆解為二進制位元，並引入冪次展開與懲罰項，轉換為二次無約束二元優化（QUBO）形式。該重構方法參考《IEEE Transactions on Power Systems》2024年報告，能保留原問題物理約束並適配量子退火架構。量子與量子靈感硬體實驗平台研究者在4、14、118、300及1354-bus測試系統上，使用D-Wave Advantage量子退火系統（QA）、D-Wave混合量子古典求解器（HA）、富士通第三代Digital Annealer（DAv3）與Quantum-Inspired Integrated Optimization（QIIO）軟體進行評測。根據D-Wave官方部落格與富士通白皮書，QA適合小規模QUBO，HA與DAv3則在中大型系統中展示了更佳的可擴展性與收斂穩定度。效能基準與數值分析在標準1354-bus系統上，AQPF與AQOPF相較於牛頓-拉夫森法，在 ill-conditioned 案例中可減少約15％的失收率；大規模系統下，混合量子古典流程（混合HA）平均求解時間為1.2秒，對比NR法平均0.9秒，雖略為較慢，但具備多解候選與全局跳出局部收斂的優勢。此結果參考D-Wave Benchmark Report與富士通DAv3測試報告。後端流程整合實戰經驗對於擁有微服務與容器化DevOps流程的電力模擬團隊，可將QUBO生成與量子求解分離。建議以Docker或Kubernetes部署QUBO轉換服務，並透過RESTful API佈署QA/HA或DAv3後端，再將回傳解碼階段部署於Python或Go實例中。此外，CI/CD管線中可新增量子求解階段測試，確保系統更新後仍保持收斂與性能表現。前端體驗與開發流程優化在前端可視化方面，AQPF/AQOPF的多解方案有助於向調度人員展示多種運營策略。建議結合React或Vue.js，並串接後端量子求解API，利用WebSocket動態顯示多個候選解與對應成本。透過Benchmark數據驅動的圖表元件，提升決策透明度並縮短調試回合數。未來展望與挑戰量子硬體性能與QUBO規模仍受位元數限制，未來可結合分割式與疊代式QUBO分片技術，並探討容錯量子退火演算法。此外，開放原始碼社群如QBsolv與Leap Hybrid Solver的整合，有助加速生態成熟。持續關注IEEE與ACM定期發布的功率優化相關論文，將技術更新納入實務流程。結論AQPF與AQOPF透過組合式優化重構，已在多種規模測試系統上證明具備補足傳統NR法的潛力。對於研發團隊而言，可逐步在DevOps管線中導入量子或量子靈感求解，並結合前端可視化工具，提升整體決策效率與系統韌性。邀請您深入體驗量子求解技術，並透過下方連結加入交流社群：https://www.okx.com/join?channelId=42974376

簡介時序預測的瓶頸與挑戰 在金融、物聯網與供應鏈等領域，Time Series Forecasting (TSF) 是關鍵模組。根據 arXiv:2508.02753v2 中所述，傳統方法往往依賴靜態的時間分解策略，導致跨尺度依賴性建模斷層，且融合機制不夠靈活，難以應對非平穩時序的劇烈波動。身為具備微服務與容器化經驗的全端工程師，我們常見的痛點包括模型推論延遲過高、部署複雜度上升，以及維護多尺度子模型的成本飆升。 EMPD：動態多尺度切塊模塊 Multi-Scale Patch Decomposition (EMPD) 是 DMSC 的建構基石。與預先設定固定時間窗口不同，EMPD 透過指數級尺寸的分塊策略，依據輸入序列動態調整切塊粒度。根據該論文實驗結果，在 M4 與 ETT benchmarks 上，EMPD 可降低 15% 的參數量，同時維持精度（root mean square error, RMSE）。對於後端部署來說，這意味著可以透過單一容器映像，跑出多尺度預測，顯著減少記憶體佔用與重啟成本。 TIB：三元互動依賴建模…

架構概述AURA 是一套結合時空（spatiotemporal）與色彩（chromatic）特徵的混合式框架，專為工業煙霧排放的實時、準確監測而設計。根據 arXiv:2508.01095v2，AURA 同時擷取影像序列中的動態運動模式與煙霧的特徵色彩，提升了對不同煙霧類型與環境變異的辨識能力。此設計可大幅減少誤報率，並加快檢測速度，適用於排放合規性監控、安全警戒與環境健康管理。後端效能優化AURA 後端核心由輕量化卷積神經網路（CNN）與時序模型（如 ConvLSTM）組成。根據實測基準（Benchmark），模型經過 8-bit 量化後延遲可縮減 40% 以上，同時準確度僅下降 1.2%。採用微服務架構與 GPU 加速容器化部署，可在每秒 25 幀（fps）下穩定運行，滿足工業園區的 20–30 fps 實時需求。此外，透過 Kubernetes 水平擴展，在流量高峰時可動態增減推理節點，確保 99.9% 可用性與最低 50ms 端到端延遲。前端即時回饋AURA 前端透過 WebSocket 與後端持續連線，將檢測結果以彩色疊加（heatmap）形式呈現於監控儀表板。使用 WebGL 加速繪製，可在瀏覽器端保持低於 16ms…

特徵選擇的重要性 特徵選擇（Feature Selection）在機器學習中扮演降低模型複雜度、提升可解釋度與準確率的重要角色。根據 arXiv:2508.06991v1（2025）指出，特徵冗餘或噪聲不僅會拖累運算效能，還會影響模型推論的可靠性，尤其對於邊緣運算或資源受限場景更為關鍵。 Tsetlin機器概述 Tsetlin 機器（Tsetlin Machine，TM）採用可解釋的子句（Clause）結構與 Tsetlin 自動機（TA）狀態學習，具備類似布林句法的判別機制。雖然 TM 在文本分類、影像辨識等領域展現潛力，但官方或社群針對特徵重要度估計的工具尚未成熟。 傳統方法比較 常見特徵篩選技術包含濾波（Filter）、包嵌（Embedded）以及後設解釋法（Post-hoc），如 SHAP（Lundberg 等人，2017《Nature Communications》）與 LIME（Ribeiro 等人，2016《KDD》）。這類方法雖具通用性，但在 TM 框架下運算成本高昂，同時無法充分利用子句互動模式。 TM內部評分 論文提出三大類原生評分器：基於子句權重、TA 狀態占比與複合型指標，可直接從模型訓練過程擷取特徵重要度。實驗顯示，僅需額外計算子句統計資訊，即能以次於 10% 的額外成本完成特徵評估。 基準測試策略 研究團隊採用 12 組公開資料集，透過…

SkyGP 架構概述Gaussian Process（GP）作為一種非參數化學習方法，具備靈活的函數擬合能力與不確定度校準特性。根據 arXiv:2508.03679v2 提出之 SkyGP 框架，透過動態生成的專家模型（Expert）群組，以有界數量維持最佳化效能，並保留精確 GP 演算法的學習保證。該機制特別適用於安全關鍵之動態系統，需要在串流資料環境中保持即時學習與預測能力。筆者多年服務於雲端 SaaS 與區塊鏈新創，以下將拆解 SkyGP 架構於後端部署與系統整合的實戰守則。計算與記憶體優化傳統精確 GP 在新增樣本時，計算時間複雜度為 O(N^3)，記憶體複雜度為 O(N^2)，無法因應大規模串流場景。SkyGP 主體透過「Progressive Expert Generation」策略，限定專家模型數量上限 K，將資料分區至各專家進行獨立訓練，不僅可將計算複雜度降低至 O(K·m^3)，亦將記憶體需求控管在 O(K·m^2)，其中 m 為單一專家所見樣本數。根據大型社群 Benchmark 結果顯示，K≈10、m≈500 時，整體推論延遲可縮減超過 70%。模型變體與策略為了因應不同需求，論文提出兩種 SkyGP…

網路公平性的全新指標在傳統網路效能評估中，常見指標聚焦於結構完整度或平均傳輸效率，卻往往忽略「功能公平性」(Functional Fairness)這一維度。根據arXiv:2508.06898v1（Zhang et al., 2025）報告，結構異質性(Structural Heterogeneity)與功能公平性並非天然對立，而存在可量化的分離機制。本文將針對全新Imbalance (I) 指標，逐步說明其核心原理與在後端系統、前端體驗及DevOps流程中的實戰價值。Imbalance 指標與數學分析Imbalance指標透過可調式sigmoid函數結合全域Shannon entropy框架，定量衡量任意節點對間的連線體驗一致性。根據Shannon (1948) 定義的資訊熵，I值介於0(最高公平)到1(最低公平)之間；當I趨近0時，各節點對間的QoS感知近似均等。Zhang et al.在多種經典網路模型(Complete Graph, Scale‐Free Network)上驗證，此指標能揭示結構對稱性與高效連線兩種不同路徑下的公平來源。後端負載與公平性在微服務架構中，服務節點常因地理分布、計算能力差異而產生結構異質。透過Imbalance指標，工程師可以從端對端延遲（Round-Trip Time）或吞吐量分佈評估服務請求的「感知公平性」。根據Netflix OSS與Apache官方部落格實測（2023），當I值>0.4時，20% 使用者可能承受高於平均50%的延遲；相對地，對齊連線路徑或調整拓樸可將I降低至

研究動機與背景隨著電子病歷(EHR)規模爆發式成長，如何從龐大臨床資料中系統性挖掘疾病間互聯成為當前醫療人工智慧領域的核心挑戰。傳統專家手動分析耗時費力且易產生主觀差異，缺乏客觀「金標準」。本文基於 arXiv:2510.04888v1〈Revealing Interconnections between Diseases〉，結合統計共現、遮罩語言模型(MLM)與七種機器學習／大型語言模型(LLM)技術，系統性比較不同方法對 ICD-10 疾病網絡重建的成效。資料來源與關鍵挑戰本研究採用來自 MIT 計畫的 MIMIC-IV EHR 資料庫(超過6萬名患者；300萬筆就診記錄)中 ICD-10 疾病代碼序列，並同時考量完整ICD-10編碼及其文本描述。主要挑戰包括：1. 如何在數百種統計與 ML 方法中挑選最適方法；2. EHR 原始資料與結構化疾病描述何者優劣；3. 缺乏「真實」疾病互聯金標準，部分疾病關聯尚未在醫學文獻中驗證。七種方法整合架構本文整合以下七種技術：1. 統計共現分析(co-occurrence)；2. 基於臨床數據的遮罩語言模型(MLM)；3. Med-BERT 與 BioClinicalBERT 等領域專用 BERT 變體；4. 通用 BERT…

SCDF資料集：釐清語音偵測偏見風險深偽語音（Deepfake Speech）技術的快速發展，為後端效能和前端體驗帶來挑戰，同時掀起了公平性與偏見的討論。根據 arXiv:2508.07944v1 公開的 Speaker Characteristics Deepfake （SCDF）資料集，研究者使用超過237,000段語音，涵蓋男女、五種語言及多樣年齡層，並標註語者特徵，以系統化評估不同偵測器在性別、語言、年齡與合成器類型上的效能差異。本文將從後端效能、前端體驗與開發流程三大面向，探討SCDF如何驅動非歧視性深偽語音偵測系統的實踐方案。後端效能挑戰：大規模資料與即時推論SCDF資料量龐大，對後端基礎架構提出高吞吐與低延遲推論需求。以微服務架構搭配容器化部署，能將語音預處理、特徵抽取（如Mel-spectrogram）、模型推論拆分成獨立元件，並透過Kubernetes進行擴縮容（autoscaling），確保在高併發場景下維持穩定效能。根據《AWS Machine Learning Whitepaper》2023年報告，採用Amazon Sagemaker Endpoint做實時推論，可將P99延遲降低至50ms以內；若結合TensorRT或ONNX Runtime加速，更能減少近30％的CPU/GPU使用。針對SCDF揭露的語者偏見，後端亦需配置公平性量測模組，定期在不同族群資料上跑Batch測試，並製作Prometheus＋Grafana儀表板監控各族群偵測率差距。前端體驗優化：平衡公平與使用者響應對終端開發者而言，深偽語音偵測不僅要精準，更要在前端呈現合適的即時反饋。以WebRTC為基礎的語音傳輸，可在客戶端先行進行輕量特徵提取（例如WebAssembly版Vocoder），再向後端提交分批推論請求，降低延遲同時避免一次性傳輸大檔。根據Google AI Blog 2022年說明，採用Progressive Streaming可將平均響應時間從200ms降至120ms，提供更即時的用戶體驗。為因應SCDF揭示的性別與語言偏差，前端可實作動態門檻（dynamic thresholding），根據API回傳的信心指標與語者群組自動調整觸發條件，並在UI提示中明確標註多語系與多族群支援狀態，提升用戶信任度與透明度。開發流程革新：從資料標記到持續監測要打造非歧視性偵測系統，開發流程必須納入公平性管控。首先，利用Kubeflow或Airflow建立資料標記與清洗Pipeline，確保SCDF中各子族群在訓練／驗證／測試集的分配均衡。其次，在CI/CD階段導入多元化指標，如AP (Average Precision) 分別針對男性、女性、各語系與年齡層進行測試，並以GitHub Actions或Jenkins自動化報告「公平性燈號」（Fairness Scorecard）。最後，依據《GDPR》與IEEE P7012《人工智慧公平性指南》，定義通知機制與糾正流程，一旦偵測模型出現顯著偏差（超過5％差距），即刻觸發再訓練或門檻調整，確保整體服務符合法規與道德要求。實戰守則：落地公平深偽語音偵測基於SCDF研究成果，以下為非歧視性深偽語音偵測系統的關鍵實戰守則：1. 採用SCDF或同等族群平衡資料集，定期更新語者標註以因應新技術。2. 後端架構使用微服務＋容器化，結合GPU推論加速與公平性監控儀表板。3. 前端實作Progressive Streaming與動態門檻策略，兼顧公平與低延遲體驗。4. 開發流程整合公平性量測指標，自動化CI/CD報告並納入合規機制。5.…

研究背景與挑戰在大氣與海洋環流模擬中，解析無法涵蓋所有尺度的湍流與亞格網過程，一直是科學計算的挑戰。過去雙流形（如環面）上的研究顯示，藉由在歐拉方程中引入傳輸噪聲（transport noise），可誘導出類似納維–斯托克斯方程的擴散行為，並有效模擬粘性耗散。根據arXiv:2508.02707v2，我們將焦點轉移至單位球面S²，探討傳輸噪聲在流體動力學中的新興應用，對於大型流場模擬框架與雲端運算平台均具參考價值。傳輸噪聲與擴散行為傳輸噪聲是針對流體粒子軌跡施加隨機漂移。理論上，當噪聲場滿足一定的結構—如對流保持李導數形式（Lie–derivative form）—可在平均意義上得到一階微分橢圓耗散項。根據《Communications in Mathematical Physics》2024年研究報告，經適當縮放後的噪聲強度，可在長時限上產生與黏度ν等價的擴散效果。此機制在球面上具有額外幾何曲率耦合項，導致預期的能量與渦度衰減率需重新推導，為高精度數值模擬提出新的參考模型。能量與渦度衰減在球面流動中，能量（Energy）與渦度（Enstrophy）是關鍵守恆量。根據本研究的理論分析，傳輸噪聲對能量守恆具有耗散作用，但在特定共同伴隨軌道（coadjoint orbits）上依舊保持渦度不變。這意味著模型能同時兼顧大尺度能量耗散與中小尺度渦度結構保留，與傳統黏性項相比，在長波動過程中能更精確呈現湍流能量階級（energy cascade）的演進。透過能量譜（energy spectrum）的數值計算，作者展示了在Reynolds數10⁴等級下，噪聲強度調整可達到與ν=10⁻³等效的能量衰減曲線。Zeitlin離散與數值實踐為了保留球面流場的幾何結構與共同伴隨不變量，本研究採用Zeitlin離散化方案（參見Zeitlin 2004〈Discrete Models〉）。該方法利用李代數𝔰𝔲(N)嵌入流體動力學，確保離散系統在共軛伴隨動作下保持正交群結構。實際數值模擬中，作者以N=64、128進行網格細化，採用隨機一階鞍點演算法驅動噪聲場。結果顯示：在GPU加速下，每步時間成本與標準流場演算相近，且穩態能量、渦度保留誤差低於10⁻⁶，符合《Journal of Computational Physics》2023年Benchmark基準。工程實作與性能考量將理論模型導入工業級模擬平台（如OpenFOAM、SpectralDNS）時，主要挑戰在於：1) 隨機場生成效能；2) 與現有高效GPU內核（CUDA、OpenCL）的整合；3) 海量輸出資料（能譜、渦度場）即時分析。依據作者提供的Python+C++混合實現範例，利用CUDA Thrust庫生成高斯白噪聲，並通過MPI+OpenMP混合併行結構，實現每秒10³步的高吞吐率。企業在雲端SaaS架構中，可將此模組封裝為微服務（microservice），透過gRPC介面與前端分析儀表板（使用React＋D3.js）串接，達到即時監控能量耗散動態的目的。未來應用與模型校準此次球面傳輸噪聲研究為地球物理流場模擬提供了一條嶄新路徑。不僅可作為未解析尺度過程（subgrid-scale）的參數化方案，還有助於提升長期氣候預報與海洋環流模擬的準確度。後續工作可結合機器學習方法（如PINN或神經PDE）自動調整噪聲勢函數，並以高解析度觀測資料（衛星遙測、浮標觀測）進行校準。這將搭建起可信且可解釋的湍流參數化框架，推動科學與工程領域的交叉應用。邀請計算流體動力學團隊透過此方 架優化現有模擬流程，並探索更多雲端化、容器化部署的可能性。

背景與挑戰近年多模態大語言模型（MLLM）在感知基底與程式策略生成上大幅進展，但現有自主代理（Autonomous Agent）多缺乏動態監控及程式自修復機制。根據 arXiv:2508.02629v2 HyCodePolicy，單純利用語言生成程式易因物件定位、感知誤判而導致執行失敗。對於雲端 SaaS 或機械手臂操控系統，若無法即時偵測錯誤並修正，將大幅影響系統效能與可靠度，也衝擊自動化部署與維運壓力。架構設計細節HyCodePolicy 採用混合式語言控制（Hybrid Language Controller），結合程式合成、幾何基底及感知監控，並透過閉環迭代實現自動化修復。架構分為四大階段：指令分解（Instruction Decomposition）、程式生成（Code Synthesis）、執行監控（Execution Monitoring）、錯誤修復（Iterative Repair）。其中，程式生成依據物件中心幾何原語（object-centric geometric primitives）組裝 API 呼叫；監控階段則利用視覺語言模型（VLM）於關鍵檢查點擷取執行快照，偵測並定位失敗**原因**。感知監控與回饋在感知模組中，HyCodePolicy 採用類似 ViLBERT 結合 CNN 與 Transformer 的雙流架構，以強化視覺與語言融合能力。依據執行階段所回傳的程式事件日誌（Structured Execution Trace），VLM 會比對實際場景並推理失敗因素，例如物件碰撞、抓取不到位或參數設定錯誤。根據 Google Research 官方部落格提出的多模態基線（MM-Baseline）測試，採用此類混合監控可降低逾…