🔢 mathematics

Convergence Analysis of a Fully Discrete Observer For Data Assimilation of the Barotropic Euler Equations

تضع هذه الورقة لأول مرة تقديراً للخطأ منتظماً زمنياً لمراقب "لوينبرجر" (Luenberger observer) منفصل تماماً مطبق على معادلات "أويلر" الباروتروبية أحادية البعد باستخدام عناصر منتهية مختلطة وتكامل "أويلر" الضمني، مما يثبت التقارب الذي يعتمد على الأخطاء الأولية، ومعلمات التجزئة، وضجيج القياس عبر تقنية طاقة نسبية معدلة.

Aidan Chaumet, Jan Giesselmann2026-03-12
🤖 machine learning

XConv: Low-memory stochastic backpropagation for convolutional layers

تُعد XConv بديلاً جاهزاً للاستبدال المباشر لطبقات التلافيف القياسية، حيث تقلل بشكل كبير من استهلاك الذاكرة أثناء التدريب عبر تخزين تنشيطات مضغوطة وتقدير تدرجات الأوزان تقريبياً من خلال تقدير الأثر العشوائي، مع الحفاظ على أداء مماثل لطرق التدرج الدقيقة دون فرض قيود هيكلية أو طلب تعديلات في الكود البرمجي.

Anirudh Thatipelli, Jeffrey Sam, Mathias Louboutin, Ali Siahkoohi, Rongrong Wang, Felix J. Herrmann2026-03-11
💻 computer science

Analysis of a finite element method for the Stokes--Poisson--Boltzmann equations

تقترح هذه الورقة وتحلل طريقة عناصر محدودة مبتكرة لمعادلات ستوكس-بواسون-بولتزمان المقترنة، حيث تعيد صياغة الاقتران بين الكهرباء والجر كحد حمل حراري موزون لإثبات وجود ووحدانية الحلول الضعيفة، وتأسيس جودة التحديد ومعدلات التقارب للمسألة المنفصلة، والتحقق من المخطط من خلال تجارب عددية على تدفقات الأسموزية الكهربائية.

Abeer F. AlSohaim, Ricardo Ruiz-Baier, Segundo Villa-Fuentes2026-03-11
⚛️ quantum physics

Successive randomized compression: A randomized algorithm for the compressed MPO-MPS product

تقدم هذه الورقة البحثية خوارزمية الضغط العشوائي المتتالي (SRC)، وهي خوارزمية عشوائية جديدة ذات تمريرة واحدة تعمل على تحسين الأساليب الحالية من حيث السرعة أو الدقة في حساب التمثيلات المضغوطة لحسابات مؤثرات ضرب المصفوفات (MPO) وحالات ضرب المصفوفات (MPS) في تطبيقات الشبكة التنسورية.

Chris Camaño, Ethan N. Epperly, Joel A. Tropp2026-03-11
💻 computer science

Analysis and virtual element discretisation of a Stokes/Biot--Kirchhoff bulk--surface model

تقدم هذه الورقة تحليلاً نظرياً وتجزئة عناصر افتراضية مستقرة لنموذج حجمي سطحي (3D-2D) مقترن من نوع ستوكس/بيوت-كيركهوف، مع إثبات جودة التشكيل والتقارب الأمثل، بينما تستعرض تطبيقها في محاكاة العزل المناعي عبر التغليف بغشاء مسامي سيليكوني نانوي.

Franco Dassi, Rekha Khot, Andres E. Rubiano, Ricardo Ruiz-Baier2026-03-11
🔢 mathematics

Efficient and Flexible Multirate Temporal Adaptivity

تقدم هذه الورقة عائلتين جديدتين من متحكمات تكيف الخطوة الزمنية متعددة المعدلات ومجموعة من طرق MERK المدمجة من الدرجة الخامسة، مما يثبت أداءها المتفوق ومرونتها في حل المشكلات ذات المقاييس الزمنية المتعددة بكفاءة من خلال المحاكاة التكيفية.

Daniel R. Reynolds, Sylvia Amihere, Dashon Mitchell, Vu Thai Luan2026-03-11
🔢 mathematics

Invertibility of the Fourier Diffraction Relation in Raster Scan Diffraction Tomography

تثبت هذه الورقة أنه في التصوير المقطعي الحيودي بمسح الراستر باستخدام الحزم المركزة، يتم تحديد جهد تشتت الجسم بشكل فريد في الأبعاد الأعلى من اثنين، بينما في البعدين، يمكن استعادة مجموعة محددة فقط من معاملات فورييه بشكل فريد بينما تظل المعاملات الأخرى غامضة.

Peter Elbau, Noemi Naujoks2026-03-11
🔢 mathematics

Raster Scan Diffraction Tomography

توسع هذه الورقة نطاق التصوير المقطعي الحيودي لاستيعاب مسح الحزمة المركزة من خلال نمذجة المجالات الساقطة كموجات هيرغلوتز، واستنتاج علاقة حيود فوريه جديدة تتيح إعادة البناء الكمي وتكشف كيفية تأثير هندسات المسح المختلفة على نتائج التصوير.

Peter Elbau, Noemi Naujoks, Otmar Scherzer2026-03-11
🤖 machine learning

Robust Parameter and State Estimation in Multiscale Neuronal Systems Using Physics-Informed Neural Networks

تقدم هذه الورقة إطار عمل للشبكات العصبية المستنيرة بالفيزياء (PINN) يعيد بناء متغيرات الحالة الخفية بقوة ويقدر المعلمات الفيزيائية الحيوية في النماذج العصبية متعددة المقاييس باستخدام ملاحظات جهد جزئية وضوضائية فقط، متجاوزاً بفعالية حالات فشل التقارب ومشكلات الحساسية الشائعة في الطرق العددية التقليدية.

Changliang Wei, Yangyang Wang, Xueyu Zhu2026-03-11
🔢 mathematics

A finite element continuous data assimilation framework for a Navier--Stokes--Cahn--Hilliard system

تُطوّر هذه الورقة وتُحلل إطار عمل لاستيعاب البيانات المستمر باستخدام نهج قائم على التنبيه ومخطط تقسيم العناصر المحدودة المحدود، وذلك لاستعادة مسارات نظام "نافييه-ستوكس-كان-هيليارد" المقترن بحقل مساعد من ملاحظات مكانية خشنة، مما يثبت فعاليتها في مزامنة الظروف الأولية غير المتطابقة من خلال التجارب العددية.

Tianyu Sun2026-03-11