🧪 ICML2025 论文汇总¶
1061篇ICML2025论文解读,涵盖图像生成(92篇)、模型压缩(74篇)、强化学习(70篇)、优化/理论(61篇)、计算生物(48篇)、多模态 VLM(42篇)、LLM 安全(41篇)、AI 安全(37篇)等 49个方向。每篇含一句话总结、核心思想、方法详解、实验结果与局限性分析,5分钟读懂一篇论文核心思想。
💡 LLM Reasoning (19)¶
- Self-Consistency Preference Optimization
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将推理时的自一致性(self-consistency)概念引入训练阶段,通过投票机制构建偏好对并使用加权DPO损失进行迭代训练,在无需金标签的情况下大幅提升LLM的数学和逻辑推理能力。
- Evaluating Judges as Evaluators: The JETTS Benchmark of LLM-as-Judges as Test-Time Scaling Evaluators
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本文提出 JETTS 基准,系统评估 LLM-judge 在 test-time scaling 场景(response reranking、step-level beam search、critique-based refinement)中作为评估器的表现,发现 judge 在 reranking 中与 outcome reward model 竞争力相当但在 beam search 中显著弱于 process reward model,且自然语言 critique 目前无法有效引导生成器改进。
- Rethinking External Slow-Thinking: From Snowball Errors to Probability of Correct Reasoning
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本文从信息论视角系统分析了 LLM 推理中的"雪球误差"现象,建立了雪球误差与推理正确概率之间的理论联系,证明了外部慢思考方法(如 BoN、MCTS)本质上是通过扩展搜索宽度来缓解误差累积,并在理论和实验上证明了方法效果主要取决于总推理代价和奖励函数可靠性,而非搜索框架本身。
- DyCodeEval: Dynamic Benchmarking of Reasoning Capabilities in Code Large Language Models Under Data Contamination
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基于蜕变测试思想,将编程问题分解为复杂度相关的算法抽象和复杂度无关的上下文描述,通过四个 LLM Agent 协作自动生成语义等价但文本不同的编程问题变体,有效规避数据污染并评估 Code LLM 的真实推理能力,在 18 个模型上验证了框架的有效性。
- Emergent Symbolic Mechanisms Support Abstract Reasoning in Large Language Models
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本文通过因果分析、表征分析和注意力分析等方法,在13个开源LLM中识别出支持抽象推理的三阶段涌现符号架构——符号抽象头将输入token转化为抽象变量、符号归纳头在抽象变量层面进行序列归纳、检索头根据预测的抽象变量检索对应值来完成下一token预测。
- PENCIL: Long Thoughts with Short Memory
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提出 PENCIL(PENCIL ENables Context-efficient Inference and Learning),在自回归生成过程中引入受函数调用栈启发的归约规则(reduction rule),递归地清除不再需要的中间推理步骤,使LLM能以多项式级上下文长度解决本需指数级上下文的计算难题。
- Towards Better Chain-of-Thought: A Reflection on Effectiveness and Faithfulness
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本文从有效性(effectiveness)和忠实性(faithfulness)两个维度系统分析了 CoT 的性能影响因素,发现问题难度、信息增益和信息流是影响 CoT 有效性的关键因子,而不忠实 CoT 的根因在于模型在预测答案时绕过 CoT 直接从问题中召回了正确信息,并据此提出 QUIRE 方法同时提升 CoT 的有效性和忠实性。
- PCoT: Persuasion-Augmented Chain of Thought for Detecting Fake News and Social Media Disinformation
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提出 PCoT(Persuasion-Augmented Chain of Thought),通过两阶段推理——先让 LLM 识别文本中的说服策略,再将说服分析结果注入虚假信息检测推理——在零样本设置下,跨 5 个 LLM 和 5 个数据集平均提升 F1 约 15%。
- Putnam-AXIOM: A Functional & Static Benchmark for Measuring Higher Level Mathematical Reasoning in LLMs
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提出 Putnam-AXIOM —— 522 道大学级 Putnam 竞赛数学题 + 100 道程序化功能变体,揭示 LLM 数学推理中的记忆依赖,并引入 Teacher-Forced Accuracy (TFA) 作为超越最终答案的推理质量评估指标。
- Soft Reasoning: Navigating Solution Spaces in Large Language Models through Controlled Embedding Exploration
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本文提出 Soft Reasoning,通过在首个生成 token 的 embedding 空间注入高斯扰动并用贝叶斯优化搜索最优扰动向量,以黑盒方式引导 LLM 在推理过程中探索更优的解空间,无需访问模型参数或额外验证器,在数学推理等任务上以极低计算开销超越 temperature scaling 和 Best-of-N 等基线。
🦾 LLM Agent (18)¶
- AdvAgent: Controllable Blackbox Red-teaming on Web Agents
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提出 AdvAgent,一个基于强化学习(DPO)的黑盒红队测试框架,训练一个对抗 prompter 模型自动生成不可见的 HTML 对抗 prompt,注入网页后可误导 GPT-4V 驱动的 Web Agent 执行攻击者指定的目标动作(如将买微软股票改为买英伟达),在 440 个任务上达到 97.5% 攻击成功率,且对现有防御手段仍保持 88.8% 以上的有效性。
- AGACCI: Affiliated Grading Agents for Criteria-Centric Interface in Educational Coding Contexts
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AGACCI 提出一个由 9 个专门化 Agent 组成的多 Agent 评估框架,将教育编程作业的评估任务分解为 rubric 解析、代码执行验证、可视化评估、解释性推理评估等角色,通过协作实现比单模型 baseline 更准确、一致且可解释的 rubric 对齐反馈。
- Aguvis: Unified Pure Vision Agents for Autonomous GUI Interaction
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提出 Aguvis,首个完全基于纯视觉的跨平台自主 GUI Agent 框架,通过统一视觉观察空间、标准化动作空间和内心独白(inner monologue)机制,在离线和在线基准上取得 SOTA,无需依赖闭源模型。
- AutoML-Agent: A Multi-Agent LLM Framework for Full-Pipeline AutoML
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本文提出 AutoML-Agent,一个基于多智能体 LLM 协作的全流水线 AutoML 框架,通过检索增强规划策略(Retrieval-Augmented Planning)扩大搜索空间、将任务分解为并行执行的子任务由专业化 Agent 分别完成、并引入多阶段验证机制保障代码生成质量,在 7 类任务 14 个数据集上实现了更高的自动化成功率和模型性能。
- Cross-environment Cooperation Enables Zero-shot Multi-agent Coordination
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提出跨环境合作(CEC)范式,通过在程序化生成的大量多样化环境中进行自对弈训练(而非增加伙伴多样性),使智能体学习到通用的合作规范,从而在从未见过的新环境中与从未见过的新伙伴实现零样本协调。
- Evaluating Retrieval-Augmented Generation Agents for Autonomous Scientific Discovery in Astrophysics
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本文构建了宇宙学领域的 RAG 评测基准 CosmoPaperQA(105 个专家 QA 对),系统评估了 9 种 RAG agent 配置(涵盖商业 API、混合架构、学术工具),发现 OpenAI RAG 方案以 91.4% 准确率领先,并校准了可替代人工评审的 LLM-as-a-Judge 系统。
- From Debate to Equilibrium: Belief-Driven Multi-Agent LLM Reasoning via Bayesian Nash Equilibrium
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将多 LLM 协调建模为不完全信息博弈,提出 ECON 框架,通过贝叶斯纳什均衡(BNE)实现隐式信念驱动的多 Agent 协调推理,无需显式消息传递即可获得理论收敛保证,在六个推理基准上平均提升 11.2%。
- From Passive to Active Reasoning: Can Large Language Models Ask the Right Questions under Incomplete Information?
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本文提出 AR-Bench,一个专门评估 LLM 主动推理能力的基准,包含侦探案件、情境谜题和猜数字三类任务,实验发现 GPT-4o 等最先进模型在需要主动提问获取缺失信息的场景中表现远逊于人类,揭示了被动推理与主动推理之间的巨大鸿沟。
- GuardAgent: Safeguard LLM Agents via Knowledge-Enabled Reasoning
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GuardAgent 是首个"用 Agent 守护 Agent"的框架,通过将安全规则动态转化为可执行的护栏代码来检查目标 Agent 的动作是否违规,在医疗访问控制和 Web 安全控制两个新基准上分别达到 98%+ 和 83%+ 的护栏准确率。
- Improving LLM Agent Planning with In-Context Learning via Atomic Fact Augmentation and Lookahead Search
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提出 LWM-Planner,从交互轨迹中提取"原子事实"增强 LLM 世界模型模拟,结合递归前瞻搜索实现纯 in-context 的 Agent 规划改进,在 ALFWorld 等任务上显著优于 ReAct 和 Reflexion。
⚖️ 对齐 / RLHF (16)¶
- DPO Meets PPO: Reinforced Token Optimization for RLHF
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本文提出 Reinforced Token Optimization (RTO),将 RLHF 建模为 token 级别的 MDP(而非句子级 bandit),利用 DPO 隐式地提取 token-wise 奖励信号后用 PPO 进行策略优化,在 AlpacaEval 2 上比 PPO 高 7.5 分、在 Arena-Hard 上高 4.1 分,且仅需 1/8 数据量即可达到 PPO 级别性能。
- Diverging Preferences: When do Annotators Disagree and do Models Know?
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本文系统分析了 RLHF 偏好数据集中标注者分歧的原因(建立了包含 10 个类别的分类法),发现超过 75% 的分歧源于个人偏好而非标注噪声,提出了分布式奖励模型(Mean-Var Reward Model)来有效区分分歧偏好与高一致偏好,并揭示了 LLM-as-Judge 评估方法在分歧情况下的系统性偏见。
- PoisonBench: Assessing Large Language Model Vulnerability to Data Poisoning
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提出 PoisonBench——首个系统评估 LLM 在偏好学习阶段面对数据投毒攻击脆弱性的基准,涵盖内容注入与对齐退化两类攻击,在 22 个模型上揭示了投毒比例与攻击效果的对数线性关系及欺骗性对齐的初步证据。
- Model Swarms: Collaborative Search to Adapt LLM Experts via Swarm Intelligence
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借鉴粒子群优化(PSO)算法,将多个 LLM 专家视为"粒子",在权重空间中协作搜索,通过个体最优/全局最优/全局最差三个信号引导专家迭代移动,仅需 200 个样本即可实现无需微调的模型适配,在 9 个任务上平均超越 12 个基线 13.3%。
- AlphaPO: Reward Shape Matters for LLM Alignment
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AlphaPO 在 Direct Alignment Algorithms(DAA)框架中引入 \(\alpha\) 参数来改变奖励函数的"形状",从标准的 log 奖励推广到更一般的幂次变换形式,从而细粒度控制 likelihood displacement 和 over-optimization,在 Mistral-7B 和 Llama3-8B 上相对 SimPO 提升 7%-10%,相对 DPO 提升 15%-50%。
- M³HF: Multi-agent Reinforcement Learning from Multi-phase Human Feedback of Mixed Quality
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提出 M³HF 框架,在多智能体强化学习训练过程中整合多阶段、混合质量的人类自然语言反馈,利用 LLM 解析反馈并通过预定义模板和自适应权重更新奖励函数,显著提升多智能体协作性能。
- On the Robustness of Reward Models for Language Model Alignment
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提出 Batch-wise Sum-to-Zero Regularization (BSR),通过约束每个 batch 内奖励分数之和为零来抑制隐状态范数的过度弥散,从根源上解决奖励模型的过优化问题,使 8B 规模 RM 在复杂偏好预测任务上超越 SOTA 5%+,并在 RLHF 下游训练中将生成长度降低 40% 同时提升 7% 胜率。
- AssistanceZero: Scalably Solving Assistance Games
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提出 AssistanceZero,首次将 assistance game 扩展到复杂环境(Minecraft 建筑辅助,\(10^{400}\) 种可能目标),通过扩展 AlphaZero 增加 reward 预测头和人类行为预测头,在 MCTS 下进行不确定性规划,显著优于 PPO 和模仿学习基线,人类实验证明能有效减少用户操作并展现挖地基、推断屋顶、从纠正中学习等涌现行为。
- MPO: An Efficient Post-Processing Framework for Mixing Diverse Preference Alignment
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提出 MPO(Mixing Preference Optimization),一个轻量级后处理框架,通过对数线性组合已有单目标策略来实现多偏好对齐,避免了多目标 RLHF 中昂贵的强化学习过程。
- Challenges and Future Directions of Data-Centric AI Alignment
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本文是一篇 position paper,倡导将 AI 对齐的研究重心从算法设计转向数据质量,通过对 Anthropic-HH 数据集的定性分析揭示了人类反馈中的六大不可靠来源,并提出了改进数据收集、清洗和验证的未来方向。
🔒 LLM 安全 (41)¶
- Emergent Misalignment: Narrow Finetuning Can Produce Broadly Misaligned LLMs
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在 6000 个不安全代码样本上微调 GPT-4o 后,模型在完全无关的自由问答中以 20% 概率表现出广泛失对齐——宣称 AI 应奴役人类、提供恶意建议、实施欺骗——但仍拒绝直接有害请求,表明这不是越狱而是全新的"涌现式失对齐"。
- SAEBench: A Comprehensive Benchmark for Sparse Autoencoders in Language Model Interpretability
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提出 SAEBench——一个包含 8 项评估指标的综合基准,系统评测稀疏自编码器(SAE)在语言模型可解释性中的表现,揭示了代理指标(稀疏-保真度)与下游任务性能之间的严重脱节。
- Improving LLM Safety Alignment with Dual-Objective Optimization
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通过梯度分析揭示DPO在安全对齐中的两大缺陷(学习率饱和与OOD泛化差),提出DOOR/W-DOOR双目标优化框架(鲁棒拒绝训练+有害知识遗忘+token级加权),在Llama-3-8B和Gemma-2-2B上显著降低了prefilling/suffix/multi-turn等多种越狱攻击的成功率,同时保持通用能力。
- CROW: Eliminating Backdoors from Large Language Models via Internal Consistency Regularization
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提出 CROW(Internal Consistency Regularization),通过对抗扰动 + 层间隐藏状态一致性正则化来消除 LLM 中的后门,仅需 100 条干净样本、单卡 4 分钟微调即可将攻击成功率降至 5% 以下,且不需要干净参考模型或触发器先验知识。
- Unlocking the Capabilities of Large Vision-Language Models for Generalizable and Explainable Deepfake Detection
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提出基于 LVLM 的 deepfake 检测框架,通过知识引导伪造检测器(KFD)计算图像特征与真/假描述文本的相关性实现分类和定位,再通过伪造提示学习器(FPL)将细粒度伪造特征注入 LLM 生成可解释的检测结果,在 FF++/CDF2/DFDC/DF40 等多个基准上超越 SOTA 泛化性能。
- X-Transfer Attacks: Towards Super Transferable Adversarial Attacks on CLIP
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提出 X-Transfer 攻击方法,通过高效的代理模型缩放策略(基于多臂老虎机的动态选择),生成具有"超级迁移性"的通用对抗扰动(UAP),单一扰动可同时跨数据、跨领域、跨模型、跨任务攻击各种 CLIP 编码器和下游 VLM。
- Invariance Makes LLM Unlearning Resilient Even to Unanticipated Downstream Fine-Tuning
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将不变风险最小化(IRM)引入 LLM 遗忘框架,提出 ILU 正则化方法,使被遗忘的知识在后续下游微调中不会被恢复,仅用单个无关微调数据集即可泛化到多个未知下游任务。
- POPri: Private Federated Learning using Preference-Optimized Synthetic Data
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将差分隐私联邦学习中的合成数据生成问题重新建模为 LLM 策略优化(DPO)问题,利用客户端 DP 反馈构建偏好对来微调 LLM,比传统 Private Evolution 提升更大——在 ε=1 下将隐私-性能差距缩小 58%。
- Revealing Weaknesses in Text Watermarking Through Self-Information Rewrite Attacks
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提出 SIRA(Self-Information Rewrite Attack),利用自信息识别水印嵌入的高熵 token 并进行定向替换,在 7 种主流水印方法上实现近 100% 攻击成功率,成本仅 $0.88/百万 token,且完全黑盒、可迁移至任意 LLM 甚至移动端模型。
- TAMAS: Benchmarking Adversarial Risks in Multi-Agent LLM Systems
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本文提出 TAMAS,首个系统评估多智能体 LLM 系统安全性的基准,覆盖 5 个高风险领域、6 种攻击类型、300 个对抗样本和 10 个骨干模型,揭示多智能体系统在协作场景中存在严重的对抗脆弱性,并引入 ERS 指标衡量安全-效用权衡。
👻 幻觉检测 (3)¶
- Look Twice Before You Answer: Memory-Space Visual Retracing for Hallucination Mitigation in Multimodal Large Language Models
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提出 MemVR 解码范式,将视觉 token 作为补充证据通过 FFN 的 key-value memory 机制重新注入到中间触发层,以"再看一次"的方式缓解 MLLM 幻觉问题,不引入额外推理开销。
- Steer LLM Latents for Hallucination Detection
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提出 Truthfulness Separator Vector (TSV),一种轻量级 steering vector,在推理时重塑 LLM 表示空间以增强真实与幻觉输出的分离,仅需 32 个标注样本即可接近全监督性能。
- Rejecting Hallucinated State Targets during Planning
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本文系统识别了目标导向决策规划中生成器产生不可行目标(幻觉目标)导致的"妄想行为"类型,并设计了一种可行性评估器(feasibility evaluator)作为附加模块来识别和拒绝这些不可行目标,结合离策略学习规则、分布式架构和后见重标记数据增强,在不修改原始智能体的前提下显著减少妄想行为并提升OOD泛化性能。
📊 LLM 评测 (22)¶
- EnIGMA: Interactive Tools Substantially Assist LM Agents in Finding Security Vulnerabilities
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EnIGMA 是一个用于自主解决 Capture The Flag (CTF) 挑战的 LM agent,通过引入新型交互式 Agent 工具(调试器和服务器连接工具),首次使 LM agent 能够运行交互式终端程序,在 4 个基准的 390 个 CTF 挑战上取得 SOTA,并发现了 "soliloquizing" 这一新的幻觉现象。
- LLM-SRBench: A New Benchmark for Scientific Equation Discovery with LLMs
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提出LLM-SRBench基准(239题/4个科学领域),通过方程变换(LSR-Transform)和合成问题(LSR-Synth)防止LLM的记忆化,当前最好方法仅达31.5%符号准确率。
- Correlated Errors in Large Language Models
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本文通过对超过350个LLM的大规模实证分析,发现不同LLM之间存在高度相关的错误模式——在两个模型都出错时约60%的情况下会选择同一个错误答案,且越准确的模型相关性越高;进而研究了这种相关性对LLM-as-Judge评估和招聘市场的下游影响。
- Position: Theory of Mind Benchmarks are Broken for Large Language Models
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这篇 Position Paper 指出当前大多数 LLM Theory of Mind(ToM)基准只测“能否预测他人行为”(Literal ToM),却没有测“能否基于该预测采取最优响应”(Functional ToM),因此会系统性高估模型在真实交互中的适应能力。
- Leveraging Online Olympiad-Level Math Problems for LLMs Training and Contamination-Resistant Evaluation
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利用 Art of Problem Solving (AoPS) 论坛的社区内容,构建了 652K 奥赛级数学 QA 对的训练集 AoPS-Instruct 和带时间戳的抗污染评估集 LiveAoPSBench,揭示了 LLM 在旧数据上的高表现可能源于预训练数据泄露而非真正推理能力。
- AAAR-1.0: Assessing AI's Potential to Assist Research
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提出 AAAR-1.0 基准,通过公式推断、实验设计、论文弱点发现、审稿质量鉴别四个专家级任务,系统评估 LLM 辅助科研的真实能力,揭示当前模型在深度研究任务上仍有显著不足。
- Consistency in Language Models: Current Landscape, Challenges, and Future Directions
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系统综述了 LLM 一致性研究的全景,提出包含逻辑一致性(否定/对称/传递)、语义一致性、事实/信息一致性和非逻辑一致性(道德/规范)的分类体系,分析了 2019-2025 年间评测方法的不足,并呼吁建立标准化多语言基准和跨学科方法。
- How Much Can We Forget about Data Contamination?
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通过受控实验系统量化数据污染对 LLM benchmark 评估的影响,发现在超过 Chinchilla 最优五倍以上的训练数据量下,即使 144 次重复的污染数据也能被完全遗忘;进一步证明权重衰减是遗忘的关键机制,并据此推断 Llama 3 405B 等大型模型已遗忘训练早期的数据。
- Sample Efficient Demonstration Selection for In-Context Learning
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本文提出了一种样本高效的上下文学习(ICL)示例选择方法,能够在有限的标注预算下高效地选择最佳示例组合,显著提升 LLM 的 ICL 性能,同时大幅减少所需的标注数据量。
- PhantomWiki: On-Demand Datasets for Reasoning and Retrieval Evaluation
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提出 PhantomWiki——一个按需生成虚构世界语料库和 QA 对的评测框架,通过上下文无关文法(CFG)控制推理难度、调节宇宙规模控制检索难度,实现对 LLM 推理与检索能力的解耦评估,同时天然抵抗数据泄漏。
⚡ LLM 效率 (12)¶
- MoH: Multi-Head Attention as Mixture-of-Head Attention
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本文将多头注意力(MHA)重新表述为求和形式,借鉴 MoE 思想提出 Mixture-of-Head Attention(MoH),通过路由器为每个 token 动态选择最相关的注意力头子集,仅激活 50%~90% 的头即可匹配甚至超越标准 MHA 性能,并证明预训练模型(如 LLaMA3-8B)可通过 continue-tuning 转换为 MoH 模型。
- Retraining-Free Merging of Sparse MoE via Hierarchical Clustering
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提出 HC-SMoE,一种基于专家输出层次聚类的无需重训练专家合并框架,通过输出相似度度量和层次聚类实现 SMoE 模型的高效压缩,在 Qwen 和 Mixtral 上分别实现 25%-50% 的专家参数缩减并保持优越性能。
- DSSD: Efficient Edge-Device LLM Deployment and Collaborative Inference via Distributed Split Speculative Decoding
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提出分布式拆分推测解码(DSSD)框架,将推测解码的验证阶段拆分到设备端和边缘端,用一次下行传输(LLM的单个词表分布)替代多次上行传输(SLM的\(\gamma\)个词表分布),在保持推理质量不变的前提下大幅降低通信延迟。
- NExtLong: Toward Effective Long-Context Training without Long Documents
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本文提出 NExtLong 框架,通过将文档分割为 meta-chunk 并在 chunk 之间插入从预训练语料检索的硬负例干扰文本来合成长上下文训练数据,迫使模型区分长距离依赖信息和干扰内容,在 HELMET 和 RULER 基准上比此前最佳的长上下文合成方法 Quest 平均提升 7.33%。
- Cooperation of Experts: Fusing Heterogeneous Information with Large Margin
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提出 Cooperation of Experts (CoE) 框架,将异构信息编码为多重网络,通过两级专家设计与大间隔置信张量优化实现专家协作(而非竞争),在节点分类任务上全面超越现有 MoE 和多重网络方法。
- Mixture of Lookup Experts
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提出 MoLE(Mixture of Lookup Experts),将 MoE 中的路由专家输入从中间特征改为 embedding token,使专家可在推理前被重参数化为查找表(LUT)并卸载到存储设备,从而在保持 MoE 级别性能的同时实现与 dense 模型相当的推理速度和显存占用。
- EasyInv: Toward Fast and Better DDIM Inversion
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提出 EasyInv,通过在反演过程中周期性地将当前 latent 状态与前一步 latent 状态加权聚合(类卡尔曼滤波),增强初始 latent 的影响力、抑制噪声累积误差,在不需要迭代优化的前提下达到与迭代方法相当甚至更好的反演质量,同时推理速度提升约 3 倍。
- Ladder Residual: Parallelism-Aware Architecture for Accelerating Large Model Inference
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本文提出 Ladder Residual,一种简单的架构修改——将每个模块的输入从上一层的输出改为上上层的输出(错位残差),使模块计算与 AllReduce 通信解耦,从而实现通信与计算的重叠,在 70B 模型 8 卡 TP 推理中实现 29% 的端到端加速,且模型性能与标准 Transformer 持平。
- Curse of High Dimensionality Issue in Transformer for Long-context Modeling
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本文从监督学习视角重新审视序列建模中的注意力冗余问题,提出了 Dynamic Group Attention (DGA) 机制,通过将不重要的 token 动态分组聚合来减少注意力计算中的冗余,在保持竞争性能的同时大幅降低推理延迟(LLaMA2-7B 在 16K 上下文下推理速度提升 2.42 倍)。
- Efficient Length-Generalizable Attention via Causal Retrieval for Long-Context Language Modeling
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本文提出 Grouped Cross-Attention (GCA) 机制,将 chunk 级别的因果检索(causal retrieval)集成到注意力中实现端到端可学习的检索器,构建的 Differentiable Retrieval-based Transformer (DRT) 在 16M 上下文的 passkey 检索测试中达到近乎完美的准确率,实现了训练长度 1000 倍的长度泛化。
📚 预训练 (31)¶
- The Double-Ellipsoid Geometry of CLIP
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通过数据驱动分析发现CLIP的L2归一化前primary embedding呈现双椭球壳几何——图像和文本分别在偏离原点的可线性分离椭球壳上,引入conformity概念解释该结构如何帮助缓解false negatives并解释modality gap的成因。
- Algebra Unveils Deep Learning -- An Invitation to Neuroalgebraic Geometry
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本文提出 neuroalgebraic geometry(神经代数几何) 这一新研究方向,系统地利用代数几何的工具(维度、度、奇异点、纤维、临界点理论等)来分析深度学习模型参数化的函数空间(neuromanifold),建立起代数几何不变量与机器学习核心问题(样本复杂度、表达能力、训练动力学、隐式偏差)之间的对应字典。
- Evaluating Morphological Alignment of Tokenizers in 70 Languages
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扩展 MorphScore 评估框架至 70 种语言,系统研究分词器的形态边界对齐程度与下游任务性能之间的相关性,发现形态对齐仅能解释极少量的性能方差,且呈负相关,挑战了"形态对齐分词有利于模型性能"的主流假设。
- Position: The Future of Bayesian Prediction Is Prior-Fitted
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本文是一篇 position paper,主张 Prior-Data Fitted Networks (PFNs)——在随机生成的合成数据集上训练神经网络以近似贝叶斯后验预测分布——代表了贝叶斯推断的未来方向,因为它在实现简洁性、先验定义灵活性、推理速度上全面超越传统 MCMC/VI/GP 方法,并已在表格学习 (TabPFN) 中证明了超越 XGBoost 的实力。
- How to Synthesize Text Data without Model Collapse?
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提出 Token-level Editing (ToEdit),通过对人类数据进行 token 级别的局部重采样(而非完全生成合成数据),在理论上证明测试误差存在有限上界,从而避免 model collapse,并在预训练、持续预训练和微调三个阶段验证了有效性。
- Language Model Developers Should Report Train-Test Overlap
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本文系统性地调研了30个语言模型开发者在训练-测试重叠(train-test overlap)方面的报告实践,发现仅9个模型提供了足够的重叠信息,并呼吁所有开发者在发布评估结果时必须同时报告训练-测试重叠统计数据或公开训练数据。
- Metadata Conditioning Accelerates Language Model Pre-training
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提出 MeCo(Metadata Conditioning then Cooldown),在预训练时将文档的 URL 等元数据前置拼接到文本中,帮助模型区分异质数据源,最后 10% 训练用标准数据做 cooldown,使 1.6B 模型用 33% 更少的数据即可达到同等下游性能,同时解锁了通过条件推理引导生成的能力。
- Chameleon: A Flexible Data-mixing Framework for Language Model Pretraining and Finetuning
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提出 Chameleon 框架,利用 kernel ridge leverage scores(KRLS)在代理模型的嵌入空间中量化各训练域的重要性,以仅 DoReMi 1/10 的计算成本达到同等或更优的数据混合效果,且支持新域引入时无需重训代理模型、统一处理预训练和微调场景。
- Whitened CLIP as a Likelihood Surrogate of Images and Captions
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提出 Whitened CLIP (W-CLIP),通过对 CLIP 嵌入做可逆 PCA 白化变换使其近似 i.i.d. 标准正态分布,从而用欧氏范数的平方直接估计图像和文本的对数似然,在伪影检测、域偏移分析和全圆 SLERP 图像操控中展现了有效性。
- Does Data Scaling Lead to Visual Compositional Generalization?
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本文通过受控实验系统研究了数据规模与数据多样性对视觉模型组合泛化能力的影响,发现组合泛化的关键驱动力是数据多样性而非数据量,并证明当表示呈线性分解结构时仅需每个概念值2个组合样本即可完美泛化。
✏️ 知识编辑 (2)¶
- WikiBigEdit: Understanding the Limits of Lifelong Knowledge Editing in LLMs
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本文提出 WikiBigEdit,一个包含 50 万+ 真实 Wikidata 知识编辑的大规模终身知识编辑基准,揭示了现有知识编辑方法在实际规模下的严重局限性——检索增强和持续微调+模型合并等通用方法反而表现更优。
- Representation Shattering in Transformers: A Synthetic Study with Knowledge Editing
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通过在环形结构知识图谱上训练Transformer的合成实验,发现知识编辑(KE)会"粉碎"模型内部学到的几何表示流形,且粉碎程度与编辑距离正相关(\(r^2=0.905\)),从而提出"表示粉碎"(representation shattering)作为KE损害模型能力的机制性假说,并在Llama 3和Mamba上验证了该现象的普遍性。
💬 LLM 其他 (28)¶
- LLM Social Simulations Are a Promising Research Method
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本文作为立场论文,通过综述 36 篇实证研究论证了 LLM 社会模拟(用 LLM 模拟人类研究受试者)是一种有前景的研究方法,识别了五大可解决挑战(多样性、偏见、奉承、异质性、泛化),并为每个挑战提出了有前景的方向。
- BEST-Route: Adaptive LLM Routing with Test-Time Optimal Compute
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提出 BEST-Route(Best-of-n Enhanced Sampling and Test-time Route Optimization),在传统查询路由的基础上引入 best-of-n 采样策略,使路由器不仅选择模型,还自适应决定采样数量 n,通过小模型多次采样+选优替代大模型单次调用,在不到 1% 性能损失下降低高达 60% 的推理成本。
- Generalized Interpolating Discrete Diffusion
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提出广义插值离散扩散框架 GIDD,将掩码扩散 (MDM) 推广为支持任意时变混合分布的扩散族,通过结合掩码与均匀噪声赋予模型自纠错能力,在扩散语言建模中取得 compute-matched SOTA。
- Star Attention: Efficient LLM Inference over Long Sequences
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提出Star Attention两阶段块稀疏注意力:第一阶段将上下文分块在多主机上局部注意力编码,第二阶段查询通过聚合全局注意力生成,无需微调即可兼容现有LLM,推理加速11倍且保持97-100%精度。
- Safe Delta: Consistently Preserving Safety when Fine-Tuning LLMs on Diverse Datasets
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Safe Delta提出了一种安全感知的后训练防御方法,通过估计安全退化程度、选择性保留delta参数以最大化效用同时限制安全损失、并施加安全补偿向量来弥补残余安全损失,在多种微调数据集(不同规模、任务类型)上一致地保持LLM安全性而不牺牲效用。
- On Expressive Power of Looped Transformers: Theoretical Analysis and Enhancement via Timestep Encoding
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本文首次建立了 Looped Transformer 关于循环次数和目标函数连续性模的逼近速率理论,揭示了循环架构特有的逼近误差来源(上下文连续性与 token 连续性),并提出 Timestep-Modulated Looped Transformer (TMLT) 通过时间步编码消除该限制,在推理、上下文学习和语言建模任务上取得一致提升。
- TabFlex: Scaling Tabular Learning to Millions with Linear Attention
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用线性注意力替换 TabPFN 中的 softmax 注意力,将表格分类的 ICL 方法从小数据集扩展到百万级样本,实现 2× 以上加速且性能不降。
- Generative Social Choice: The Next Generation
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将生成式社会选择框架扩展至带成本/预算约束和近似查询的场景,提出 DemocraticProcess 算法并给出近乎最优的近似比例代表性理论保证,实现了实用系统 PROSE(基于 GPT-4o)在药物评论和城市治理数据集上验证有效性。
- The Lock-in Hypothesis: Stagnation by Algorithm
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本文提出并形式化了"锁定假说"(Lock-in Hypothesis):LLM 训练与部署过程中形成的人类-AI 反馈循环会固化用户的现有信念,导致群体观点多样性不可逆地丧失,甚至锁定在错误信念上。
- Beyond Induction Heads: In-Context Meta Learning Induces Multi-Phase Circuit Emergence
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本文通过设计 In-Context Meta-Learning (ICML) 实验环境,揭示了 Transformer 在获得上下文元学习能力的训练过程中,内部电路经历了三个截然不同的阶段性涌现(Bigram → Label Attention → Chunk Example),而非 induction head 研究中观察到的单阶段跃变,从而为理解 ICL 的深层机制提供了新视角。
📖 NLP 理解 (1)¶
- Cover Learning for Large-Scale Topology Representation
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提出 Cover Learning 作为一种统一的无监督学习问题,基于优化的视角设计三项损失函数(测度、几何、拓扑)学习数据集的拓扑忠实覆盖,所得单纯复形在拓扑推断中比标准几何复形更紧凑,在大规模拓扑可视化中比 Mapper 图能表示更高维信息。
✍️ 文本生成 (1)¶
- Understanding and Mitigating Memorization in Diffusion Models for Tabular Data
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首次系统研究表格扩散模型中的记忆化现象,发现记忆化随训练轮次增加而加剧且与数据集大小强相关,提出TabCutMix/TabCutMixPlus通过特征段交换缓解记忆化同时保持生成质量。
🗣️ 对话系统 (2)¶
- Investigating Non-Transitivity in LLM-as-a-Judge
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揭示了 LLM-as-a-Judge 框架中评判偏好的非传递性问题(A>B, B>C 不能推出 A>C),证明固定基线模型的排名方式不可靠,提出基于循环赛 + Bradley-Terry 模型的排名方法及高效的 Swim 锦标赛策略。
- Position: Uncertainty Quantification Needs Reassessment for Large-language Model Agents
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本文是一篇 Position Paper,通过梳理文献中 aleatoric 和 epistemic 不确定性的多种相互矛盾的定义,论证传统二分法在 LLM 交互场景中根本性失效,并提出 underspecification uncertainty(任务/上下文欠规范)、interactive learning(通过追问减少不确定性)和 output uncertainty(用自然语言而非标量表达不确定性)三个新研究方向。
🌐 多语言/翻译 (1)¶
- KELPS: A Framework for Verified Multi-Language Autoformalization via Semantic-Syntactic Alignment
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提出基于断言逻辑的中间表示——知识方程(Knowledge Equation),实现自然语言数学命题到多种形式语言(Lean4/Coq/Isabelle)的规则化翻译,在 MiniF2F 上 pass@1 句法准确率达 88.9%,超越 DeepSeek-V3 和 Herald。
🔍 信息检索/RAG (6)¶
- Unable to Forget: Proactive Interference Reveals Working Memory Limits in LLMs Beyond Context Length
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借鉴认知科学中的前摄干扰(Proactive Interference)范式,发现LLM的信息检索准确率随干扰信息量呈对数线性下降至零,揭示了一种独立于上下文长度的"工作记忆"容量瓶颈,且提示工程无法有效缓解。
- RAPID: Long-Context Inference with Retrieval-Augmented Speculative Decoding
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提出 RAPID,将 RAG 与 Speculative Decoding 结合:用 RAG drafter(在短检索上下文上运行的 LLM)为长上下文目标 LLM 生成候选 token,并通过推理时知识迁移增强目标分布,在长上下文推理中同时实现 >2× 加速和生成质量提升。
- Understanding Synthetic Context Extension via Retrieval Heads
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本文通过系统实验揭示了合成上下文扩展(synthetic context extension)为何有效的机制:合成数据训练出的"检索头"(retrieval heads)与真实数据训练出的检索头高度重叠,检索头的召回率可以预测下游长上下文任务的性能,并通过注意力剔除(attention knockout)和激活修补(activation patching)从机制层面证明了检索头的必要性。
- Don't Lag, RAG: Training-Free Adversarial Detection Using RAG
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本文提出 VRAG 框架,通过构建对抗补丁数据库 + 视觉检索增强生成(VRAG)+ VLM 推理的免训练 pipeline,实现对多种对抗补丁攻击的高效检测,Gemini-2.0 达到 98% 准确率,开源模型 UI-TARS-72B-DPO 达 95%。
- POQD: Performance-Oriented Query Decomposer for Multi-Vector Retrieval
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提出 POQD,一个面向性能的查询分解框架,利用 LLM-based Prompt Optimizer 迭代优化查询分解 prompt,并通过交替训练算法联合优化 prompt 和下游 RAG 模型参数,在检索和端到端 QA 任务上大幅超越现有方法。
- FedRAG: A Framework for Fine-Tuning Retrieval-Augmented Generation Systems
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FedRAG 提出了一个同时支持集中式和联邦式架构的 RAG 系统微调框架,填补了 RAG 生态系统中缺乏统一微调工具的空白,并通过轻量级抽象实现了从集中式到联邦式训练的无缝转换。
💻 代码智能 (9)¶
- Training Software Engineering Agents and Verifiers with SWE-Gym
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本文提出 SWE-Gym——首个用于训练软件工程 Agent 的环境,包含来自 11 个开源 Python 仓库的 2438 个真实任务实例,通过在 SWE-Gym 上进行拒绝采样微调训练 SWE Agent 和 Verifier,在 SWE-Bench Verified/Lite 上最终达到 32.0%/26.0% 的解决率,创造了开源权重 SWE Agent 的新 SOTA。
- EpiCoder: Encompassing Diversity and Complexity in Code Generation
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提出基于特征树(Feature Tree)的代码数据合成框架,通过从代码中提取层次化语义特征并迭代进化,实现对合成数据复杂度和多样性的精确控制,训练得到的 EpiCoder 系列模型在函数级和文件级代码生成基准上达到同规模 SOTA。
- AdaptiveStep: Automatically Dividing Reasoning Step through Model Confidence
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提出基于模型预测置信度自动划分推理步骤的方法 AdaptiveStep,用于训练更精确的 Process Reward Model(ASPRM),在数学推理和代码生成任务上以不到 70% 的数据构建成本超越现有开源 PRM,并能通过 Token 级引导解码进一步提升推理性能。
- Reasoning Through Execution: Unifying Process and Outcome Rewards for Code Generation
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提出 ORPS(Outcome-Refining Process Supervision),通过将代码执行反馈与 LLM 自我批评结合,在树状搜索框架中统一过程奖励与结果奖励,无需训练 PRM 即可在代码生成中实现 26.9% 的正确率提升和 42.2% 的效率提升。
- EffiCoder: Enhancing Code Generation in Large Language Models through Efficiency-Aware Fine-tuning
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EffiCoder 通过构建“正确且高效”的指令微调数据集 EffiInstruct,让代码大模型在提升 pass@1 的同时显著降低执行时间和总内存开销,证明“效率可以通过数据配方学习出来”。
- SparseLoRA: Accelerating LLM Fine-Tuning with Contextual Sparsity
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提出 SparseLoRA,通过上下文稀疏性 (contextual sparsity) 动态选择权重子集进行前向/梯度计算,首次将推理时的稀疏加速思路迁移到 LLM 微调阶段,实现最高 2.2× FLOPs 降低和 1.6× 实测加速,同时保持精度。
- Function-to-Style Guidance of LLMs for Code Translation
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提出 F2STrans,通过功能学习(正确性)和风格学习(可读性)两阶段渐进式微调 LLM,使 Qwen-1.5B 在 20 种代码翻译场景中平均超越 prompt 增强的 Qwen-32B 和 GPT-4。
- Robust Learning of Diverse Code Edits (NextCoder)
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提出合成代码编辑数据生成流水线 + 鲁棒自适应算法 SeleKT(Selective Knowledge Transfer),通过在微调过程中周期性地对任务向量做 top-k 稀疏投影,使模型在获得强代码编辑能力的同时保留原始代码生成与通用推理能力,得到的 NextCoder 系列模型在五个代码编辑基准上超越同规模甚至更大模型。
- Mind the Gap: A Practical Attack on GGUF Quantization
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首次提出针对 GGUF 量化格式的攻击:利用量化误差作为"自由度"训练恶意量化模型,全精度下正常但量化后注入后门,在不安全代码生成(Δ=88.7%)、定向内容注入(Δ=85.0%)和良性拒绝(Δ=30.1%)上有效。
🎨 图像生成 (92)¶
- Video Prediction Policy: A Generalist Robot Policy with Predictive Visual Representations
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利用视频扩散模型(VDM)内部的"预测性视觉表征"(同时编码当前帧和未来帧信息)来隐式学习逆动力学模型,从而以高频闭环方式生成机器人动作,在仿真和真实世界操作任务上大幅超越已有方法。
- Taming Rectified Flow for Inversion and Editing
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提出 RF-Solver 和 RF-Edit 两个无训练方法,通过高阶 Taylor 展开精确求解 Rectified Flow ODE 来大幅提升反演精度,并利用自注意力特征共享实现高质量图像/视频编辑,兼容 FLUX、OpenSora 等主流模型。
- Theoretical Guarantees on the Best-of-n Alignment Policy
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本文推翻了文献中广泛使用的 best-of-n 策略 KL 散度公式 \(\log(n) - (n-1)/n\) 的精确性声明,证明它只是一个上界,并提出了更紧的 KL 散度估计器和 win rate 理论界。
- Normalizing Flows are Capable Generative Models
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提出 TarFlow(Transformer AutoRegressive Flow),用堆叠因果 ViT 实现分块自回归 Normalizing Flow,首次在 ImageNet 64×64 上突破 3 BPD,并通过高斯噪声增强、score-based 去噪和 guidance 三项技术使 NF 模型的生成质量首次媲美扩散模型。
- FlexTok: Resampling Images into 1D Token Sequences of Flexible Length
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提出 FlexTok——一种将 2D 图像重采样为可变长度、有序的 1D 离散 token 序列的 tokenizer,通过 nested dropout 学习层次化编码,配合 rectified flow 解码器在任意 token 数量下生成高质量重建,在 ImageNet 上用 8~128 个 token 即可实现 FID<2 的自回归图像生成。
- All-atom Diffusion Transformers: Unified Generative Modelling of Molecules and Materials
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提出 All-atom Diffusion Transformer (ADiT),通过 VAE 将分子和晶体映射到统一潜空间、再用 Diffusion Transformer 在潜空间生成的两阶段框架,首次实现单一模型同时生成周期性材料(晶体)和非周期性分子系统,在 MP20、QM9、GEOM-DRUGS 上达到 SOTA,且比等变扩散模型快一个数量级。
- Improving the Diffusability of Autoencoders
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通过DCT频谱分析发现自编码器潜在空间存在与RGB不匹配的过强高频成分,提出尺度等变正则化(Scale Equivariance)对齐两者频率分布,仅需10-20K步微调即可将ImageNet FID降19%、Kinetics FVD降44%+。
- Towards a Mechanistic Explanation of Diffusion Model Generalization
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通过比较神经网络去噪器与理论最优经验去噪器的近似误差,发现扩散模型的泛化源于跨架构共享的局部归纳偏置——神经网络在去噪时倾向于执行局部化操作,并据此提出无需训练的 Patch Set Posterior Composites (PSPC) 去噪器,通过聚合局部经验去噪器来复现网络行为,证实 patch 去噪与组合是扩散模型泛化的重要机制。
- Distillation of Discrete Diffusion through Dimensional Correlations (Di4C)
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提出Di4C方法,通过"mixture"模型捕获维度间相关性,配合一致性损失函数,将多步离散扩散模型蒸馏为少步模型,同时在图像和语言任务上展示了有效性。
- DCTdiff: Intriguing Properties of Image Generative Modeling in the DCT Space
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提出 DCTdiff,首次在离散余弦变换(DCT)频域空间中进行端到端扩散图像生成,无需 VAE 即可无缝扩展至 512×512 分辨率,并在生成质量和训练效率上均优于像素空间扩散模型。
🎬 视频生成 (7)¶
- AsymRnR: Video Diffusion Transformers Acceleration with Asymmetric Reduction and Restoration
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提出 AsymRnR——一种免训练的视频 DiT 加速方法,基于注意力中不同组件(Q/K/V)、不同层、不同去噪步骤的冗余程度不同的观察,非对称地削减 token 以实现无损加速。
- Ca2-VDM: Efficient Autoregressive Video Diffusion Model with Causal Generation and Cache Sharing
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提出 Ca2-VDM,通过因果生成(Causal Generation)和缓存共享(Cache Sharing)两大设计,消除自回归视频扩散模型中条件帧的冗余计算,将计算复杂度从二次降至线性,生成 80 帧视频速度比基线快 2.5 倍,同时保持 SOTA 级生成质量。
- Data-Juicer Sandbox: A Feedback-Driven Suite for Multimodal Data-Model Co-development
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提出 Data-Juicer Sandbox 沙箱套件,通过"探测-分析-精炼"(Probe-Analyze-Refine) 工作流,在低成本小规模实验中系统探索数据处理算子 (OP) 与模型性能的交互关系,将获得的数据配方迁移到大规模场景,在 VBench 排行榜取得第一名。
- Diffusion Adversarial Post-Training for One-Step Video Generation
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提出对抗式后训练(Adversarial Post-Training, APT)框架,通过在扩散模型预训练后引入对抗训练阶段,实现单步生成高质量视频(2秒、1280×720、24fps),模型名为Seaweed-APT。
- How Far is Video Generation from World Model: A Physical Law Perspective
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通过构建严格遵循经典力学定律的2D物理模拟视频数据集,系统性评估视频生成模型是否能从纯视觉数据中发现物理规律,揭示当前模型仅能记忆训练分布内的模式而无法泛化到新的物理条件。
- MimicMotion: High-Quality Human Motion Video Generation with Confidence-aware Pose Guidance
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基于 Stable Video Diffusion 构建姿态引导人体视频生成框架,通过将姿态估计置信度编码进引导信号、对高置信手部区域放大训练损失、以及位置感知的渐进式潜变量融合三项设计,在 TikTok 数据集上 FID-VID 达 9.3(前最优 12.4),同时支持任意长度平滑视频生成。
- RIFLEx: A Free Lunch for Length Extrapolation in Video Diffusion Transformers
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通过系统分析RoPE位置编码中各频率分量的角色,发现存在一个"固有频率"主导外推时的时间重复行为,提出仅降低该频率使其在外推后保持单周期的最小化方案RIFLEx,在CogVideoX-5B和HunyuanVideo上实现无训练2×高质量视频外推。
🧩 多模态 VLM (42)¶
- CoCoA-Mix: Confusion-and-Confidence-Aware Mixture Model for Context Optimization
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提出 CoCoA-Mix 框架,通过混淆感知损失 (CoA-loss) 和置信度感知权重 (CoA-weights) 构建提示混合模型,在不引入额外网络参数的情况下同时提升 VLM prompt tuning 的专精性 (specialization) 和泛化性 (generalization)。
- CoMemo: LVLMs Need Image Context with Image Memory
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提出CoMemo双路径架构——Context路径将图像token拼入文本做自回归、Memory路径用交叉注意力做图像持久记忆,结合RoPE-DHR位置编码保持2D空间感知和缓解远程衰减,通过三阶段训练策略平衡双路径,在同等设置下全面超越LVLM-S和LVLM-X。
- Context is Key: A Benchmark for Forecasting with Essential Textual Information
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提出 Context is Key(CiK)基准——71个手工设计的预测任务横跨7个领域,每个任务必须结合数值历史和自然语言上下文才能准确预测,同时提出 RCRPS 评估指标和 Direct Prompt 方法,发现 Llama-3.1-405B 的简单提示方法(RCRPS=0.159)大幅领先所有统计模型和时序基础模型。
- Core Knowledge Deficits in Multi-Modal Language Models
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提出 CoreCognition 基准(12种核心认知能力、1503题),大规模评测230个MLLM后发现:模型在基础认知能力上系统性落后于人类,且随规模增大并未改善,而是更依赖捷径学习而非真正理解。
- Diffuse Everything: Multimodal Diffusion Models on Arbitrary State Spaces
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提出了一个在任意状态空间上构建多模态扩散模型的统一框架,通过为每种模态引入独立的解耦噪声调度(decoupled noise schedule),在单个模型中同时实现无条件生成和模态条件生成,无需外部的 tokenizer 或 VAE 预处理。
- Do Vision-Language Models Really Understand Visual Language?
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本文通过构建综合测试套件(含合成与真实图表)系统评估了大型视觉语言模型(LVLMs)的图表理解能力,发现模型虽可识别实体但对关系理解极为有限,其看似出色的图表推理表现实际源于利用背景知识作为捷径。
- Dynamic Mixture of Curriculum LoRA Experts for Continual Multimodal Instruction Tuning
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本文提出 D-MoLE 方法,通过动态层级 LoRA 专家分配器和基于梯度的跨模态持续课程策略,在参数预算约束下自动演化 MLLM 架构以持续适配新任务,相比最优基线平均提升 15%。
- Efficient Quantification of Multimodal Interaction at Sample Level
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提出 LSMI(Lightweight Sample-wise Multimodal Interaction)估计器,首次实现了对真实世界连续分布数据的逐样本级别多模态交互(冗余、唯一性、协同)精确且高效的量化,并展示了其在数据分区、知识蒸馏和模型集成中的实用价值。
- ELEMENTAL: Interactive Learning from Demonstrations and Vision-Language Models for Reward Design in Robotics
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ELEMENTAL 将视觉语言模型 (VLM) 与逆强化学习 (IRL) 融合,通过 VLM 提取特征函数 + IRL 优化权重 + 自我反思迭代改进,在 IsaacGym 9 个任务上比 EUREKA 提升 42.3%。
- ERL-VLM: Enhancing Rating-Based RL to Leverage Feedback from Large VLMs
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提出 ERL-VLM,用大型视觉语言模型(VLM)对单条轨迹做绝对评分(rating)而非成对比较(preference),结合分层采样和 MAE 损失解决数据不平衡与噪声标签问题,显著提升 VLM 反馈驱动的奖励函数学习效果。
🧠 VLM Reasoning (5)¶
- Diffusion-VLA: Generalizable and Interpretable Robot Foundation Model via Self-Generated Reasoning
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提出 DiffusionVLA (DiVLA),将自回归 VLM 的推理能力与扩散模型的动作生成能力统一到一个端到端框架中,通过推理注入模块(Reasoning Injection Module)将自生成的语言推理直接嵌入策略学习过程,实现了对未见物体的泛化分类、可解释的动作决策以及高速推理(2B 模型 82Hz)。
- Overcoming Multi-step Complexity in Multimodal Theory-of-Mind Reasoning: A Scalable Bayesian Planner
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提出一种可扩展的贝叶斯心智理论(ToM)规划器,通过将多步推理分解为逐步贝叶斯更新,并利用弱到强控制机制将小模型的 ToM 专项能力迁移至大模型(最高 405B),在多模态 ToM 基准上超越 SOTA 4.6%。
- Re-ranking Reasoning Context with Tree Search Makes Large Vision-Language Models Stronger
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提出 RCTS 框架,通过自一致性评估机制构建推理上下文丰富的知识库,并用带启发式奖励的蒙特卡罗树搜索(MCTS-HR)重排检索示例,使 LVLM 在多个 VQA 数据集上显著超越 ICL 和 Vanilla-RAG 方法(平均 +3-4%)。
- Reasoning Limitations of Multimodal Large Language Models. A Case Study of Bongard Problems
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系统评估4个闭源+4个开源MLLM在经典合成Bongard Problems、Bongard HOI、Bongard-OpenWorld三个数据集上的抽象视觉推理能力,提出7种解题策略和新数据集Bongard-RWR(用真实图像表达合成BP概念),揭示MLLM在合成BP上的极差表现并非因域差异而是固有的抽象推理局限。
- Why Is Spatial Reasoning Hard for VLMs? An Attention Mechanism Perspective on Focus Areas
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从机制可解释性视角研究 VLM 空间推理失败的原因,发现图像 token 虽占输入 90% 但仅获 10% 注意力,且注意力的几何分布才是关键;提出 AdaptVis——基于推理时置信度自适应调整图像注意力温度的无训练解码方法,在 WhatsUp 上实现高达 50% 绝对提升。
⚡ VLM Efficiency (3)¶
- CoreMatching: A Co-adaptive Sparse Inference Framework with Token and Neuron Pruning for Comprehensive Acceleration of Vision-Language Models
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首次揭示 VLM 中 token 稀疏与神经元稀疏之间的内在关联——核心神经元与核心 token 相互决定、相互强化,并据此提出 CoreMatching 协同稀疏推理框架,在 pre-filling 和 decoding 两阶段同时实现加速,达到 5× FLOPs 降低和 10× 整体加速。
- MMInference: Accelerating Pre-filling for Long-Context VLMs via Modality-Aware Permutation Sparse Attention
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本文提出 MMInference,通过“模态感知的置换稀疏注意力 + 头级离线模式搜索 + 在线动态索引 + 定制 GPU Kernel”,在不改模型不微调的前提下,将长上下文 VLM 的 prefill 阶段在 1M token 场景最高加速到 8.3x,同时尽量保持任务精度。
- SparseVLM: Visual Token Sparsification for Efficient Vision-Language Model Inference
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SparseVLM 提出了首个文本引导的免训练视觉 token 稀疏化框架,通过选择与视觉相关的文本 token 作为"评分者"来评估视觉 token 的重要性,结合自适应剪枝比率和 token 回收机制,在 LLaVA 上仅保留 192 个 token(减少 66.7%)时维持 99.1% 的原始性能。
🎵 音频/语音 (15)¶
- FLAM: Frame-Wise Language-Audio Modeling
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提出 FLAM,一个帧级音频-语言对比模型,通过文本依赖的 logit 偏置校正和百万级合成 SED 数据集,实现开放词汇声音事件的精确时间定位,同时保持全局检索和零样本分类性能。
- Long-Form Speech Generation with Spoken Language Models
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提出 SpeechSSM,首个能在单次解码会话中学习和生成长达 16 分钟语音的 textless 语音语言模型,利用 Griffin 混合 SSM 架构实现常量内存解码和无限上下文,并引入 LibriSpeech-Long 评估基准和新的嵌入/LLM 评判指标。
- NTPP: Generative Speech Language Modeling for Dual-Channel Spoken Dialogue via Next-Token-Pair Prediction
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提出 Next-Token-Pair Prediction (NTPP) 范式,首次用 decoder-only 架构对双通道语音对话进行 speaker-independent 联合分布建模,实现更自然的轮次转换、更低的推理延迟和更强的说话人无关性。
- OmniAudio: Generating Spatial Audio from 360-Degree Video
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提出 OmniAudio 框架,首次实现从 360 度全景视频生成 First-order Ambisonics (FOA) 空间音频,通过 coarse-to-fine 自监督预训练和双分支视频编码架构,在自建的 Sphere360 数据集上取得 SOTA 性能。
- Sortformer: A Novel Approach for Permutation-Resolved Speaker Supervision in Speech-to-Text Systems
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提出 Sortformer——一个基于编码器的说话人日志模型,通过 Sort Loss 按说话人到达时间排序来解决排列问题,替代或辅助传统的排列不变损失(PIL),并设计正弦核函数将说话人标签注入 ASR 编码器,使多说话人 ASR 训练可直接使用标准交叉熵损失,在 LibriSpeechMix 上实现 2-mix/3-mix 相对误差降低 30%/25%。
- ETTA: Elucidating the Design Space of Text-to-Audio Models
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ETTA 通过大规模系统性实验阐明了文本到音频(TTA)模型的设计空间(数据、架构、训练目标、采样策略),并基于分析结论构建了当前公开数据下最优的 TTA 模型。
- Aligning Spoken Dialogue Models from User Interactions
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首次为全双工语音对话模型(Moshi)设计完整的偏好对齐框架,从15万+条真实用户语音对话中自动构建内容+时序两类偏好对,通过仅在文本token上做DPO-LN对齐,QA平均提升3.1%、安全性提升6.9%,并通过人类评估确认多轮对话质量的改善。
- IMPACT: Iterative Mask-based Parallel Decoding for Text-to-Audio Generation with Diffusion Modeling
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提出 IMPACT 框架,将迭代掩码并行解码(MGM)与潜在扩散模型(LDM)结合,在连续潜在空间中进行文本到音频生成,以轻量 MLP 扩散头替代重型注意力层,同时引入无条件预训练阶段,在 AudioCaps 上取得 FD/FAD 指标 SOTA 且推理速度与最快的 MAGNET-S 相当。
- MuseControlLite: Multifunctional Music Generation with Lightweight Conditioners
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提出 MuseControlLite,通过在解耦交叉注意力层中引入旋转位置编码(RoPE),以仅 85M 可训练参数(比 ControlNet 少 6.75 倍)实现对文本到音乐生成的精确时变条件控制,同时首次统一支持音乐属性控制与音频修复/续写。
- BinauralFlow: A Causal and Streamable Approach for High-Quality Binaural Speech Synthesis with Flow Matching Models
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提出 BinauralFlow,一个基于条件 Flow Matching 的流式双耳语音合成框架,通过因果 U-Net 架构和连续推理管线实现高保真、可流式生成的双耳音频,感知测试中 42% 的混淆率表明生成结果几乎无法与真实录音区分。
🧊 3D 视觉 (17)¶
- ReferSplat: Referring Segmentation in 3D Gaussian Splatting
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ReferSplat 提出了 Referring 3D Gaussian Splatting Segmentation(R3DGS)新任务,通过构建 3D Gaussian Referring Fields、位置感知跨模态交互模块和 Gaussian-Text 对比学习,实现了基于自然语言描述在 3DGS 场景中分割目标物体(包括遮挡/不可见物体),在新构建的 Ref-LERF 数据集和开放词汇分割基准上取得 SOTA。
- The Sharpness Disparity Principle in Transformers for Accelerating Language Model Pre-Training
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揭示了 Transformer 中不同类型模块(Emb、QK、FFN、VO、Norm)存在显著且持久的锐度差异(sharpness disparity),并据此提出 Blockwise LR 策略,为低锐度模块分配更大学习率,在不损失稳定性的前提下实现 LLM 预训练近 2× 加速。
- D-Fusion: Direct Preference Optimization for Aligning Diffusion Models with Visually Consistent Samples
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本文提出 D-Fusion 方法,通过 mask 引导的自注意力融合(Self-Attention Fusion)构建视觉一致的偏好数据对并保留去噪轨迹,解决了 DPO 训练扩散模型时因视觉不一致导致效果受限的问题,在多种 RL 算法和 prompt 类型上显著提升了 prompt-image 对齐质量。
- FlowDrag: 3D-aware Drag-based Image Editing with Mesh-guided Deformation Vector Flow Fields
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提出 FlowDrag,从图像构建 3D 网格后利用渐进式 SR-ARAP 变形生成连续 2D 向量流场,将全局几何先验注入扩散模型的 motion supervision 过程,在 DragBench(MD=22.88)和新提出的 VFD-Bench(PSNR=18.55, 1-LPIPS=0.82, MD=28.23)上全面领先。
- LaGa: Tackling View-Dependent Semantics in 3D Language Gaussian Splatting
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提出LaGa方法,通过3D场景分解建立跨视角语义连接、用自适应聚类+双因子重加权构建视角聚合语义表示,解决3D语言高斯中被忽视的视角依赖语义问题,在LERF-OVS上3D mIoU达64.0%(+18.7%)。
- GAPrompt: Geometry-Aware Point Cloud Prompt for 3D Vision Model
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提出 GAPrompt,针对预训练 3D 视觉模型的几何感知 PEFT 方法,通过可学习点云提示 (Point Prompt)、点偏移提示器 (Point Shift Prompter) 和提示传播 (Prompt Propagation) 三个模块协同利用点云几何信息,仅训练 2.19% 参数即可匹配甚至超越全量微调。
- ADHMR: Aligning Diffusion-based Human Mesh Recovery via Direct Preference Optimization
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将DPO思想引入扩散式人体网格恢复(HMR):训练HMR-Scorer评估预测质量,构建偏好数据集(winner/loser对),用DPO微调基座扩散模型,无需3D标注即可提升in-the-wild图像上的HMR性能。
- SE(3)-Equivariant Diffusion Policy in Spherical Fourier Space
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提出在球面 Fourier 空间中构建 SE(3) 等变扩散策略,利用球谐函数的等变性质使策略对输入场景的刚体变换保持等变,在机器人操作任务上实现更好的空间泛化。
- VTGaussian-SLAM: RGBD SLAM for Large Scale Scenes with Splatting View-Tied 3D Gaussians
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提出视图绑定3D高斯(View-Tied 3D Gaussians),将高斯绑定到深度像素上并简化为球形,大幅节省存储开销,配合仅优化最近视图相关高斯的tracking/mapping策略,实现面向大规模场景的可扩展RGBD SLAM系统。
- FreeMesh: Boosting Mesh Generation with Coordinates Merging
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提出 Per-Token-Mesh-Entropy(PTME)度量来免训练评估网格tokenizer质量,并引入从NLP借鉴的 Rearrange & Merge Coordinates(RMC)坐标合并技术,在 MeshXL/MeshAnythingV2/EdgeRunner 三种tokenizer上实现最高21.2%的压缩率、显著增加可生成面片数和几何细节保留。
🎯 目标检测 (12)¶
- BlueGlass: A Framework for Composite AI Safety
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提出 BlueGlass 复合 AI 安全框架,通过统一基础设施整合分布式评估、近似探针和稀疏自编码器三种安全分析工具,对视觉语言模型(VLM)在目标检测任务上的能力边界、层级动态和内部概念表示进行系统性安全分析。
- Causality-Aware Contrastive Learning for Robust Multivariate Time-Series Anomaly Detection
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提出 CAROTS——将因果关系融入对比学习的多变量时间序列异常检测框架,用因果保持增强作为正样本(正常变化),因果破坏增强作为负样本(模拟异常),训练编码器基于因果结构区分正常与异常。
- CostFilter-AD: Enhancing Anomaly Detection through Matching Cost Filtering
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将立体匹配/光流估计中的代价体滤波(cost volume filtering)思想引入无监督异常检测(UAD),构造输入与模板之间的匹配代价体,并通过3D U-Net 加双流注意力引导进行去噪滤波,作为通用后处理插件可同时提升重建型和嵌入型 UAD 方法的性能,在 MVTec-AD 和 VisA 上取得 SOTA。
- Few-Shot Learner Generalizes Across AI-Generated Image Detection
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首次将 AI 生成图像检测重新定义为少样本分类任务,提出 FSD (Few-Shot Detector) 基于原型网络学习度量空间,仅用 10 个来自未见生成模型的样本,在 GenImage 数据集上平均准确率达 84.1%,超越此前 SOTA (LARE2) +11.6%。
- FG-CLIP: Fine-Grained Visual and Textual Alignment
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FG-CLIP 系统性地解决 CLIP 细粒度理解的三大瓶颈:用 1.6B 长描述-图像对捕获全局语义细节,12M 图像+40M 区域标注实现精细区域对齐,10M 硬负样本训练模型区分微妙语义差异,在细粒度理解、开放词汇检测、图文检索等多项任务上取得全面领先。
- KAN-AD: Time Series Anomaly Detection with Kolmogorov-Arnold Networks
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KAN-AD 将时间序列异常检测重新建模为用光滑单变量函数逼近序列,用截断傅里叶展开替代 KAN 中的 B 样条避免局部扰动敏感性,以不到 1000 个参数在 4 个基准上平均提升 15% 检测精度。
- Open-Det: An Efficient Learning Framework for Open-Ended Detection
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Open-Det 提出了一个高效的开放端目标检测(OED)框架,通过重构目标检测器(解耦 one-to-many/one-to-one 匹配)、引入 VL-prompts 蒸馏模块桥接视觉-语言语义鸿沟、LoRa Head + Text Denoising 加速 LLM 训练、以及 Masked Alignment Loss 消除矛盾监督,仅用 GenerateU 1.5% 的训练数据和 20.8% 的训练 epoch 就取得了更高的检测性能(APr +1.0%)。
- Outlier Gradient Analysis: Efficiently Identifying Detrimental Training Samples for Deep Learning Models
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提出 Outlier Gradient Analysis (OGA),将影响函数中识别有害训练样本的问题转化为梯度空间上的异常点检测,绕开了 Hessian 矩阵求逆的高计算开销,同时在噪声标签校正、NLP 数据筛选和 LLM 影响力数据识别等任务上取得优于传统影响函数方法的效果。
- Self-Organizing Visual Prototypes for Non-Parametric Representation Learning
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提出 Self-Organizing Prototypes (SOP) 策略,用多个语义相似的支持嵌入(support embeddings)替代传统 SSL 中单一原型来表示特征空间的局部区域,并引入非参数化 MIM 任务,在检索、检测、分割等下游任务上取得 SOTA 表现。
- UI-Vision: A Desktop-centric GUI Benchmark for Visual Perception and Interaction
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提出 UI-Vision——首个面向桌面环境的综合离线评估基准,覆盖 83 个软件应用,提供密集的 bounding box、UI 标签和操作轨迹标注,定义从细粒度到粗粒度的三级评估任务(Element Grounding → Layout Grounding → Action Prediction),系统评估并揭示 SOTA 模型在专业软件理解、空间推理和复杂操作上的关键短板。
✂️ 语义分割 (18)¶
- ActionPiece: Contextually Tokenizing Action Sequences for Generative Recommendation
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提出 ActionPiece,首个上下文感知的动作序列分词器,将用户行为序列建模为"特征集合的序列",通过类 BPE 的合并策略在集合内部和相邻集合之间发现高频特征模式,使同一动作在不同上下文中被分词为不同 token,显著提升生成式推荐性能。
- ActionPiece: Contextually Tokenizing Action Sequences for Generative Recommendation
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提出 ActionPiece,首个上下文感知的动作序列分词方法,将每个动作表示为无序特征集合,通过加权共现统计在集合内和相邻集合间学习合并规则构建词表,使同一动作在不同上下文中被分词为不同token,在推荐任务中显著提升生成式推荐的准确性。
- Adapter Naturally Serves as Decoupler for Cross-Domain Few-Shot Semantic Segmentation
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本文发现 adapter 天然具有领域信息解耦能力(基于结构而非损失),据此提出 Domain Feature Navigator (DFN) 作为结构化领域解耦器,配合 SAM-SVN 防止源域过拟合,在跨域少样本语义分割 (CD-FSS) 上以 1-shot 平均 63.99% / 5-shot 平均 69.77% MIoU 显著超越 SOTA。
- Alberta Wells Dataset: Pinpointing Oil and Gas Wells from Satellite Imagery
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提出首个大规模油气井检测基准数据集 Alberta Wells Dataset(213k+ 井位、188k+ 卫星图像 patch),将废弃/暂停/活跃油气井的定位问题建模为二值分割和目标检测任务,并评估了多种 CNN 和 Transformer 基线模型。
- Balanced Learning for Domain Adaptive Semantic Segmentation
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提出 BLDA——通过分析网络预测的 logit 分布来直接量化类别偏差程度,用共享锚点分布对齐各类 logit 分布实现后处理校准,同时在自训练中用 GMM 在线估计并修正 logit 生成无偏伪标签,在 GTA→CS 和 SYN→CS 两个基准上为多种基线方法带来一致提升。
- ConText: Driving In-context Learning for Text Removal and Segmentation
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首次将视觉上下文学习(V-ICL)范式应用于OCR任务,提出任务链式提示(task-chaining prompting)、上下文感知聚合(CAA)和自提示策略(self-prompting)三项关键设计,在文本去除和分割任务上大幅超越现有V-ICL通用模型和专用模型,分别取得 +4.50 PSNR 和 +3.34% fgIoU 的提升。
- Dual form Complementary Masking for Domain-Adaptive Image Segmentation
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提出 MaskTwins 框架,将掩码重建理论化为稀疏信号重建问题,证明互补掩码对(dual form complementary masks)在提取域无关特征方面具有理论优势,并在端到端训练中通过互补掩码一致性约束实现域自适应分割。
- Efficient and Robust Semantic Image Communication via Stable Cascade
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基于 Stable Cascade 架构构建语义图像通信框架,利用 EfficientNet-V2 提取极紧凑图像嵌入(仅占原始大小 0.29%)作为 LDM 条件,通过噪声鲁棒微调使系统在低 SNR 信道下仍能忠实重建图像,同时实现 3-16 倍推理加速。
- FeatSharp: Your Vision Model Features, Sharper
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提出 FeatSharp,通过将 FeatUp 的联合双边上采样(JBU)与图像瓦片(tiling)特征进行注意力融合,以极低成本将低分辨率视觉编码器的特征图连贯地上采样到高分辨率,同时捕获原始分辨率下丢失的细粒度细节。
- InfoSAM: Fine-Tuning the Segment Anything Model from An Information-Theoretic Perspective
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提出 InfoSAM,从信息论角度为 SAM 的参数高效微调(PEFT)设计了基于 Rényi 互信息的关系压缩与蒸馏框架,通过压缩伪不变信息、保留域不变关系来提升微调效果。
🖼️ 图像恢复 (5)¶
- TimeDART: A Diffusion Autoregressive Transformer for Self-Supervised Time Series Representation
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提出 TimeDART,将自回归建模与去噪扩散过程统一在一个自监督预训练框架中,通过因果 Transformer 编码器捕获长期动态演化、patch 级扩散去噪捕获细粒度局部模式,在预测和分类任务上均超越现有方法。
- HarmoniCa: Harmonizing Training and Inference for Better Feature Caching in Diffusion Transformer Acceleration
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提出 HarmoniCa 框架,通过 Step-Wise Denoising Training (SDT) 和 Image Error Proxy-Guided Objective (IEPO) 两大设计解决现有学习型特征缓存方法中训练与推理不对齐的问题,在 PixArt-α 等 8 种模型上实现超 40% 延迟降低(2.07× 理论加速)且不损失生成质量。
- ε-VAE: Denoising as Visual Decoding
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提出 ε-VAE,将传统自编码器中的单步确定性解码器替换为扩散/去噪过程,实现"去噪即解码"(Denoising as Decoding),在相同压缩率下重建质量提升 40%、下游生成质量提升 22%,或在保持生成质量的同时通过提高压缩率实现 2.3 倍推理加速。
- Evaluating Deepfake Detectors in the Wild
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构建包含50万+高质量deepfake图像的新数据集,通过引入JPEG压缩、降分辨率、图像增强等真实场景增强,系统评估6种开源deepfake检测器,揭示不到一半检测器AUC>60%,最低仅约50%(随机水平)。
- Adaptive Estimation and Learning under Temporal Distribution Shift
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提出基于小波软阈值的估计算法,在无需先验知识的情况下实现时间分布偏移下的最优逐点估计误差界,将序列非平稳性与小波域稀疏性建立联系,并应用于分布偏移下的二分类和全变分去噪问题。
🛰️ 遥感 (7)¶
- Causal Foundation Models: Disentangling Physics from Instrument Properties
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提出因果驱动的基础模型,通过双编码器架构和结构化对比学习从天文时间序列中解耦物理信号和仪器效应,利用自然存在的观测三元组(同一目标不同仪器/同一仪器不同目标),在低数据场景下显著优于单一潜空间方法。
- ExPLoRA: Parameter-Efficient Extended Pre-Training to Adapt Vision Transformers under Domain Shifts
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提出 ExPLoRA,通过解冻 1-2 个 ViT block 并对其余层施加 LoRA,以参数高效的方式在目标域上继续自监督预训练,在遥感等域偏移场景下以 <10% 参数量超越从头全量预训练的 SOTA。
- High-Resolution Live Fuel Moisture Content (LFMC) Maps for Wildfire Risk from Multimodal Earth Observation Data
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利用预训练多模态地球观测模型 Galileo 微调生成 10 米分辨率的活体燃料含水量(LFMC)地图,相比随机初始化模型 RMSE 降低 20%+,并通过 2025 年洛杉矶野火案例验证了管线的实用性。
- LIGHTHOUSE: Fast and Precise Distance to Shoreline Calculations from Anywhere on Earth
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提出了一个全球10米分辨率的海岸线数据集和毫秒级查询库 Lighthouse,通过融合 ESA WorldCover 与 OpenStreetMap 数据,结合分层 BallTree + 球面 Voronoi 索引实现仅需1 CPU/2GB RAM的实时海岸距离查询,精度比已有数据集提升100倍以上。
- MapEval: A Map-Based Evaluation of Geo-Spatial Reasoning in Foundation Models
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提出 MapEval 基准,通过 700 道涵盖文本、API 和视觉三类任务的多选题,系统评估 30 个基础模型在地图场景下的地理空间推理能力,发现最强模型准确率不超过 67%,且所有模型落后人类表现 20% 以上。
- Neural Augmented Kalman Filters for Road Network Assisted GNSS Positioning
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提出用时序图神经网络(TGNN)将开源道路网络信息集成到 GNSS 卡尔曼滤波中——TGNN 在图结构上预测最可能的道路段并动态估计其不确定性,在真实城市数据中 P95 定位误差从 77.23m 降至 55.02m(降幅 29%)。
- Resampling Augmentation for Time Series Contrastive Learning: Application to Remote Sensing
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论文提出一种面向时间序列对比学习的重采样增强(resampling augmentation),通过“上采样 + 不相交子序列抽取 + 对齐回原时间轴”构造正样本对,在多项 SITS 农业分类任务上优于常见增强策略,并在 S2-Agri100 上取得领先结果。
🧑 人体理解 (3)¶
- Scaling Large Motion Models with Million-Level Human Motions
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本文提出 MotionLib(首个百万级运动数据集,120 万条序列)、MotionBook(无损特征 + 2D 无查找运动分词器)和 Being-M0(大型运动模型),首次在运动生成领域展示了数据和模型规模的 scaling law。
- LLaVA-ReID: Selective Multi-Image Questioner for Interactive Person Re-Identification
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本文定义了交互式行人重识别(Inter-ReID)新任务,构建了 Interactive-PEDES 多轮对话数据集,并提出 LLaVA-ReID——一个基于选择性多图像上下文和前瞻性监督的大多模态问题生成模型,通过迭代对话逐步细化目标人物描述。
- How to Move Your Dragon: Text-to-Motion Synthesis for Large-Vocabulary Objects
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本文首次提出一个统一框架,通过为 Truebones Zoo 数据集(70+ 物种)标注文本描述、引入 rig augmentation 技术以及在 Motion Diffusion Model 中融入 TreePE 和 RestPE 编码,实现了面向大词汇量异构骨骼对象的文本驱动动作生成,可为动物、恐龙乃至虚构生物合成高质量 3D 动作。
📹 视频理解 (4)¶
- Fine-Grained Captioning of Long Videos through Scene Graph Consolidation
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提出 SGVC 框架,通过将视频各段的文本描述解析为场景图、用 Hungarian 算法迭代合并为统一图表示、再用轻量图到文本解码器生成视频级描述,以极低计算开销实现了超越 LLM-based 方法的零样本长视频描述性能。
- MoMa: Modulating Mamba for Adapting Image Foundation Models to Video Recognition
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提出 MoMa 框架,通过序列调制操作 (SeqMod) 将 Mamba 的线性复杂度 SSM 以 scale-bias 方式注入冻结的 CLIP Transformer,实现高效全时空动态建模,在多个视频识别基准上以更少计算量达到 SOTA 水平。
- Scaling Video-Language Models to 10K Frames via Hierarchical Differential Distillation
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ViLaMP 提出差分蒸馏 (Differential Distillation) 原则,通过层次化的帧级差分关键帧选择 (DKS) 和 patch 级差分特征融合 (DFM) 两种机制实现"混合精度"视频处理——关键帧保留全部视觉 token,非关键帧压缩为单个 token,成功在单张 A100 GPU 上处理长达 10K 帧(约 2.7 小时)的超长视频。
- Unifying Specialized Visual Encoders for Video Language Models
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MERV 提出了多编码器视频表示方法,将四种专长不同的视觉编码器(DINOv2、ViViT、SigLIP、LanguageBind)通过时空对齐和跨注意力融合整合到单一 VideoLLM 中,在视频推理基准上比基线 Video-LLaVA 提升最高 4.62%,并验证了不同编码器的互补专长。
🚗 自动驾驶 (10)¶
- DriveGPT: Scaling Autoregressive Behavior Models for Driving
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提出 DriveGPT,一个 1.4B 参数的自回归 Transformer 驾驶行为模型,在 1.2 亿真实驾驶片段上训练(比现有最大数据集多 50x),首次系统建立驾驶行为建模的数据/模型/计算缩放定律,验证数据是性能瓶颈,在规划和 WOMD 预测任务上超越 SOTA。
- SafeMap: Robust HD Map Construction from Incomplete Observations
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SafeMap 提出了一个即插即用的鲁棒高精地图构建框架,通过高斯采样视角重建(G-PVR)和蒸馏式 BEV 校正(D-BEVC)两个模块,在相机视角缺失的不完整观测条件下仍能准确构建矢量化高精地图。
- Hierarchical and Collaborative LLM-Based Control for Multi-UAV Motion and Communication in Integrated Terrestrial and Non-Terrestrial Networks
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提出一种基于 LLM 的层次化协作控制框架,通过 HAPS 端部署的元控制器 LLM 和 UAV 端部署的边缘控制器 LLM 的双层协同,实现多 UAV 在 3D 空中高速公路场景下的运动规划与通信接入联合优化。
- GoIRL: Graph-Oriented Inverse Reinforcement Learning for Multimodal Trajectory Prediction
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首次将最大熵逆强化学习框架与向量化场景表示相融合,提出 GoIRL 轨迹预测框架:通过可学习的 Feature Adaptor 将图特征聚合到网格空间以适配 IRL,再用层级参数化轨迹生成器(Bézier曲线+精细化模块)和 MCMC 概率融合机制实现多模态轨迹预测,在 Argoverse 和 nuScenes 上达到 SOTA 并展现出相比监督模型显著更强的泛化能力。
- Don't be so Negative! Score-based Generative Modeling with Oracle-assisted Guidance
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提出 Gen-neG 方法,通过迭代地在扩散模型的合成数据上训练贝叶斯最优分类器并用其引导采样,将生成分布从约束违规区域引导至正支撑域。关键创新在于正确处理类先验概率的重要性采样,交通场景生成中碰撞+越界率从 29.3% 降至 5.6%。
- R3DM: Enabling Role Discovery and Diversity Through Dynamics Models in Multi-agent Reinforcement Learning
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提出 R3DM 框架,通过最大化智能体角色、历史轨迹与未来预期行为之间的互信息,利用动力学模型驱动的内在奖励实现角色多样性与协调性的平衡,在 SMAC/SMACv2 环境中将胜率提升最高 20%。
- Hybrid Quantum-Classical Multi-Agent Pathfinding
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提出首个最优混合量子-经典MAPF算法QP和QCP,将MAPF的路径选择问题转化为可在量子硬件上求解的QUBO子问题,通过冲突图+列生成框架实现理论最优性,在真实量子硬件上验证可行性。
- SPHINX: Structural Prediction using Hypergraph Inference Network
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提出SPHINX无监督超图推断模型——将超边发现建模为序列化软聚类问题,用k-subset可微采样产生离散稀疏超图结构,可插入任意超图神经网络,在合成数据上超图重建达90%重叠率、在NBA轨迹预测和3D物体分类上超越现有方法。
- InfoCons: Identifying Interpretable Critical Concepts in Point Clouds via Information Theory
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提出 InfoCons 框架,将信息瓶颈(IB)原理应用于点云模型解释——通过学习一个注意力瓶颈网络来分解点云为不同重要性的 3D 概念,引入可学习的无偏先验替代固定先验,在保证对模型预测忠实(faithfulness)的同时生成概念连贯(conceptual cohesion)的解释。
- Geometry-to-Image Synthesis-Driven Generative Point Cloud Registration
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提出 Generative Point Cloud Registration 新范式,设计 DepthMatch-ControlNet 和 LiDARMatch-ControlNet 两个配准专用可控 2D 生成模型,从纯几何点云对生成跨视图一致的 RGB 图像对,通过几何-颜色特征融合即插即用地提升现有 3D 配准方法,在 3DMatch/ScanNet/Dur360BEV 上验证有效。
🤖 机器人/具身智能 (20)¶
- Action-Constrained Imitation Learning
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形式化了"动作约束模仿学习(ACIL)"新问题——受限Agent从无约束专家学习,提出DTWIL通过MPC+DTW距离生成替代性约束轨迹来消除占用度量失配,在多种机器人任务上显著优于基线。
- Beyond CVaR: Leveraging Static Spectral Risk Measures for Enhanced Decision-Making in Distributional Reinforcement Learning
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提出首个在分布式 RL 框架内优化一般静态谱风险度量(SRM)的算法,超越了仅限于简单 CVaR 的现有方法,通过利用回报分布实现闭式外层优化和中间风险度量的时间分解,在多种风险设置中超越现有风险敏感 DRL 模型。
- BiAssemble: Learning Collaborative Affordance for Bimanual Geometric Assembly
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提出 BiAssemble 框架,通过学习感知双臂协作的点级可供性(affordance),将几何装配任务分解为抓取→对齐→装配三步,在破碎物体重组任务上超越现有可供性和模仿学习方法,并在真实世界基准上验证。
- Closed-loop Long-horizon Robotic Planning via Equilibrium Sequence Modeling
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将 LLM 的自精炼规划过程建模为不动点问题(深度均衡模型),通过隐式微分实现端到端监督训练,无需额外验证器或 RL,并设计嵌套均衡求解实现闭环长程机器人规划。
- CommVQ: Commutative Vector Quantization for KV Cache Compression
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提出 CommVQ——通过可加向量量化压缩 KV cache,创新性地设计与 RoPE 可交换的码本并用 EM 算法训练,在 2-bit 下几乎无损、1-bit 下仍保持可用精度,使 LLaMA-3.1 8B 在单张 RTX 4090 上支持 128K 上下文。
- Efficient Robotic Policy Learning via Latent Space Backward Planning
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提出潜在空间反向规划(LBP),从最终目标出发递归预测越来越接近当前状态的中间子目标,在保持任务对齐的同时大幅提升规划效率,在 LIBERO-LONG 仿真和真实机器人长时域任务上达到 SOTA。
- Flow of Reasoning: Training LLMs for Divergent Reasoning with Minimal Examples
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提出 Flow of Reasoning (FoR),将多步 LLM 推理建模为 DAG 上的马尔可夫流,借助 GFlowNet 的轨迹平衡目标微调 LLM,使其仅用极少训练样本(如15个)即可采样出概率正比于奖励的多条高质量且多样化的推理路径。
- FOUNDER: Grounding Foundation Models in World Models for Open-Ended Embodied Decision Making
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提出 FOUNDER 框架,通过学习映射函数将 Foundation Model (FM) 的多模态任务表示对齐到 World Model (WM) 的状态空间,结合时间距离预测器生成奖励信号,实现无需环境奖励的开放式多任务具身决策。
- Geometric Contact Flows: Contactomorphisms for Dynamics and Control
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提出 Geometric Contact Flows (GCF),利用黎曼几何和接触几何作为归纳偏置,通过接触微分同胚(contactomorphisms)将具有稳定性/能量守恒等期望性质的潜在接触哈密顿动力学映射到目标动力学,同时利用集成不确定性驱动测地线实现鲁棒泛化和避障。
- Gradual Transition from Bellman Optimality Operator to Bellman Operator in Online Reinforcement Learning
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提出 Annealed Q-learning (AQ-L),通过期望分位损失(expectile loss)的参数 τ 从接近1退火至0.5,实现从 Bellman 最优算子到 Bellman 算子的平滑过渡,在连续动作空间中既加速了早期学习又抑制了后期过估计偏差,与 TD3/SAC 结合后在多种运动控制和操控任务上显著优于基线。
🎮 强化学习 (70)¶
- A Theoretical Study of (Hyper) Self-Attention through the Lens of Interactions: Representation, Training, Generalization
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从"交互实体"统一视角出发,证明单层线性 self-attention 以 \(\Theta(|\mathcal{S}|^2)\) 参数高效表示、学习并泛化成对交互函数(全连接网络需 \(\Omega(L^2|\mathcal{S}|^2)\)),并在此理论基础上提出 HyperFeatureAttention(特征级交互耦合)和 HyperAttention(高阶多实体交互)两个新模块,在语言建模中降低了 perplexity。
- Action-Dependent Optimality-Preserving Reward Shaping (ADOPS)
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提出ADOPS方法,通过查询critic网络的外在/内在值函数估计,仅在内在奖励会改变最优动作偏好时调整奖励,从而实现action-dependent的optimality-preserving reward shaping,突破了PBRS只能处理action-independent形式的限制,在Montezuma's Revenge上超越所有先前的optimality-preserving方法和baseline RND。
- Actor-Critics Can Achieve Optimal Sample Efficiency
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本文首次证明 Actor-Critic 算法在一般函数逼近(general function approximation)和需要策略性探索的设定下可以达到 \(O(1/\epsilon^2)\) 的最优样本复杂度,通过整合乐观探索、离策略 Critic 估计和稀疏策略切换,并将结果扩展到混合 RL 设定。
- Adversarial Cooperative Rationalization: The Risk of Spurious Correlations in Even Clean Datasets
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揭示协作理据化框架(RNP)中的隐蔽缺陷——即使在干净数据集上,生成器的采样偏差也会引入理据与标签间的虚假相关,提出对抗检测+指令干预方法,在文本和图分类上显著超越现有方法。
- Automatic Reward Shaping from Confounded Offline Data
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提出首个理论上有保障的数据驱动方法,从含未观测混淆因子的离线数据中自动学习基于势的奖励整形函数 (PBRS),通过因果贝尔曼最优方程上界最优状态值作为势函数,并证明所得 Q-UCB Shaping 算法在伪次优状态-动作对上享有比 vanilla Q-UCB 更优的 gap-dependent regret bound。
- BEAVER: Building Environments with Assessable Variation for Evaluating Multi-Objective Reinforcement Learning
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提出 BEAVER 基准——首个面向建筑能源管理的多目标上下文强化学习评估框架,通过参数化热动力学和气候区域构建可控环境变化,系统评估现有 MORL 算法的跨环境泛化能力。
- Benchmarking Quantum Reinforcement Learning
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提出量子强化学习(QRL)的严格基准测试方法论——基于样本复杂度的统计估计器和统计显著性定义的"超越"概念,在新设计的 6G 波束管理环境上进行迄今最大规模(100 seeds)的 QRL vs 经典 RL 比较,发现先前关于 QRL 优越性的声称需要更审慎看待。
- Beyond The Rainbow: High Performance Deep Reinforcement Learning on a Desktop PC
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提出 BTR(Beyond The Rainbow)——整合 6 项 RL 改进到 Rainbow DQN 中,在单台桌面 PC 上 12 小时内训练 Atari-60 达到 IQM 7.4(Rainbow 为 1.9),并首次成功训练智能体玩马里奥银河、马里奥赛车和真人快打等 3D 游戏。
- BRITE: Bootstrapping Reinforced Thinking Process to Enhance Language Model Reasoning
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提出 BRITE——通过自举(bootstrapping)方式迭代收集和强化 LLM 的中间思维过程,结合过程级奖励模型和 PPO 训练,持续提升 LLM 在数学推理等任务上的表现。
- Conceptual Belief-Informed Reinforcement Learning
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提出 HI-RL(Human Intelligence-RL)——将认知科学中的概念抽象和概率先验信念机制引入 RL,从经验中提取高层概念并构建概念关联的自适应先验来指导值函数/策略更新,作为算法无关插件一致提升 DQN/PPO/SAC/TD3 的样本效率。
🎁 推荐系统 (17)¶
- Adaptive Elicitation of Latent Information Using Natural Language
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提出一种基于 LLM 的自适应信息获取框架,通过元学习预测模型对未来观测进行自回归前向模拟,量化并区分认知不确定性与偶然不确定性,自适应选择最具信息量的自然语言问题来高效减少对潜变量实体的认知不确定性。
- Aligning LLMs by Predicting Preferences from User Writing Samples
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提出通过分析用户写作样本预测其偏好来实现个性化 LLM 对齐的新范式,无需显式偏好标注即可从用户文本风格中推断偏好信号,为个性化对齐开辟了新的数据来源。
- Deprecating Benchmarks: Criteria and Framework
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提出了一套判断 AI 基准何时应被废弃的 7 项标准 和一个包含评估-报告-通知三阶段的 废弃框架,并以 EU AI Office 为例给出了制度化落地方案。
- ELMO: Efficiency via Low-precision and Peak Memory Optimization in Large Output Spaces
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提出 ELMO 框架,通过纯 BFloat16/Float8 低精度训练结合梯度融合、分块策略等峰值显存优化,将 300 万标签的 XMC 模型训练显存从 39.7 GiB 降至 6.6 GiB,且不损失分类精度。
- How to Set AdamW's Weight Decay as You Scale Model and Dataset Size
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将 AdamW 的权重更新解释为指数移动平均(EMA),揭示了 EMA 时间尺度 \(\tau = 1/(\eta\lambda)\) 是核心超参数,其以 epoch 为单位的最优值在模型和数据集规模变化时保持稳定,从而给出了 weight decay 随规模缩放的明确规则。
- LCRON: Learning Cascade Ranking as One Network
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提出LCRON,将多阶段级联排序系统作为统一网络进行端到端训练:通过可微排序技术构建的端到端代理损失\(L_{e2e}\)直接优化ground truth items通过整个级联的存活概率下界,辅以从下界紧致度推导出的各阶段辅助损失\(L_{single}\)驱动阶段间协同,在公开基准和工业广告系统的线上A/B测试中均取得显著提升(广告收入+4.10%,用户转化+1.60%)。
- New Interaction Paradigm for Complex EDA Software Leveraging GPT
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提出 SmartonAI 系统,将大语言模型(LLM)和检索增强生成(RAG)集成到 EDA 工具 KiCad 中,通过自然语言交互实现任务分解、文档检索和智能插件推荐与执行,大幅降低复杂工程软件的学习门槛。
- Not All Explanations for Deep Learning Phenomena Are Equally Valuable
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本文是一篇 position paper,主张深度学习中的"反直觉现象"(如 double descent、grokking、lottery ticket)在实际场景中很少出现,研究者不应追求对它们的孤立解释,而应将其作为检验和完善更广泛深度学习理论的实验场。
- PARM: Multi-Objective Test-Time Alignment via Preference-Aware Autoregressive Reward Model
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提出 PARM 单一统一的偏好感知自回归奖励模型,通过 PBLoRA(Preference-Aware Bilinear Low-Rank Adaptation)将偏好向量条件化到 ARM 中,实现高效的多目标测试时对齐——用 1 个奖励模型替代 k 个独立 ARM,降低推理成本且支持弱到强引导(7B 引导 65B)。
- Position: Don't Use the CLT in LLM Evals with Fewer Than a Few Hundred Datapoints
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本文作为立场论文,论证了在 LLM 评估数据量少于几百个样本时,基于中心极限定理 (CLT) 的置信区间严重低估不确定性,推荐使用贝叶斯可信区间或 Wilson 得分区间作为替代方案。
🔄 自监督/表示学习 (22)¶
- A Bayesian Model Selection Criterion for Selecting Pretraining Checkpoints
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引入"下游自由能"作为预训练检查点可适应性的贝叶斯模型选择准则,证明"预训练自由能"可作为其上界代理(无需下游数据),并实验验证大学习率/小 batch/高 momentum 通过降低预训练自由能改善下游迁移性能。
- AdaWorld: Learning Adaptable World Models with Latent Actions
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提出 AdaWorld——通过从视频中自监督提取潜在动作(latent actions)进行动作感知预训练,构建高度可适应的世界模型,支持零样本动作迁移和少量交互快速适应新环境。
- Alpha-SQL: Zero-Shot Text-to-SQL using Monte Carlo Tree Search
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Alpha-SQL 将零样本 Text-to-SQL 建模为树搜索问题,通过蒙特卡洛树搜索 (MCTS) 框架结合 LLM-as-Action-Model 和自监督奖励函数,无需微调即可在 BIRD 数据集上以 32B 开源模型达到 69.7% 执行精度,超越基于 GPT-4o 的零样本 SOTA 2.5 个百分点。
- Beyond Sensor Data: Foundation Models of Behavioral Data from Wearables Improve Health Predictions
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在 Apple Heart and Movement Study 的 162K 参与者、25 亿小时可穿戴行为数据上,系统探索 tokenizer 和架构组合,以 TST+Mamba-2+对比学习构建行为数据基础模型 WBM,在 57 项健康检测任务上显著优于手工特征基线,并与 PPG 传感器模型形成互补。
- CLARIFY: Contrastive Preference Reinforcement Learning for Untangling Ambiguous Queries
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提出 CLARIFY 方法,通过对比学习构建融合偏好信息的轨迹嵌入空间,利用拒绝采样选择更清晰可区分的偏好查询,从而提升离线 PbRL 在非理想反馈下的标注效率和策略性能。
- ReSA: Clustering Properties of Self-Supervised Learning
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系统分析了 JEA-based SSL 中各组件的聚类性质,发现 encoding 比 embedding 和 projector 隐层具有更优更稳定的聚类能力,据此提出 ReSA(Representation Self-Assignment)利用 encoding 的聚类信息引导 embedding 学习,形成正反馈 SSL 框架,在多个标准基准上大幅超越 SOTA。
- Collapse-Proof Non-Contrastive Self-Supervised Learning
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提出 FALCON 方法,基于超维计算 (hyperdimensional computing) 原理设计投影器和损失函数,理论证明可同时避免四种已知训练失败模式(表示崩塌、维度崩塌、聚类崩塌、簇内崩塌),并使表征自然具备去相关和聚类特性。
- Contextures: Representations from Contexts
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建立 contexture 理论,统一证明监督学习、自监督学习和流形学习等多种表示学习范式都可被理解为学习上下文变量诱导的期望算子的 top-\(d\) 奇异函数,并揭示模型规模增大的边际递减效应以及提出上下文质量评估指标。
- Deep Learning is Not So Mysterious or Different
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本文是一篇 position paper,论证深度学习中被认为"神秘"的泛化现象(良性过拟合、双重下降、过参数化的成功)并非深度学习独有,也不神秘,可以通过长期存在的泛化框架(PAC-Bayes、可数假设界)形式化描述,并提出软归纳偏置(soft inductive biases)作为统一解释原则。
- Discovering Global False Negatives On the Fly for Self-supervised Contrastive Learning
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提出 GloFND,通过为每个锚点样本学习动态阈值,在训练过程中实时发现并过滤全局假阴性(false negatives),以低额外开销提升对比学习表示质量。
📐 优化/理论 (61)¶
- A Generalization Result for Convergence in Learning-to-Optimize
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提出一个概率框架,将 PAC-Bayesian 泛化理论与变分分析中的 Kurdyka-Łojasiewicz (KL) 收敛定理相结合,首次在不限制学习算法设计的前提下,以高概率证明了学习型优化算法收敛到临界点。
- A Near-Optimal Single-Loop Stochastic Algorithm for Convex Finite-Sum Coupled Compositional Optimization
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本文提出 ALEXR 算法——一种高效的单循环原始-对偶块坐标随机算法,用于求解凸有限和耦合复合优化(cFCCO)问题,在光滑和非光滑条件下均达到近最优收敛速率,并通过推导下界证明了算法的最优性。
- A Unified View on Learning Unnormalized Distributions via Noise-Contrastive Estimation
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以f-NCE为基础提出alpha-CentNCE和f-CondNCE两个估计器家族,统一了MLE、MC-MLE、GlobalGISO、pseudo-likelihood、ISO等学习非归一化分布的方法,纠正了CondNCE与score matching的误导性联系,并为有界指数族首次建立有限样本收敛保证。
- Adjustment for Confounding using Pre-Trained Representations
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本文研究如何利用预训练神经网络的隐表示来调整非表格数据(如图像、文本)中的混杂因素,形式化了表示充分性条件,证明了稀疏性/可加性假设在可逆线性变换(ILT)下不成立,并基于低内在维度和层次组合模型建立了深度网络的收敛速率理论,从而保证 DML 框架下 ATE 估计的有效推断。
- AdvPrompter: Fast Adaptive Adversarial Prompting for LLMs
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提出 AdvPrompter——用一个 LLM(AdvPrompter)在秒级速度内为目标 LLM 生成人类可读的对抗提示后缀,通过交替优化算法训练,在 AdvBench 和 HarmBench 上实现高攻击成功率,且可迁移到闭源黑盒 LLM,同时展示了用生成的对抗后缀进行对抗训练以增强目标 LLM 鲁棒性的策略。
- Benefits of Early Stopping in Gradient Descent for Overparameterized Logistic Regression
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在过参数化逻辑回归中,理论证明了早停梯度下降(early-stopped GD)相比渐近 GD 具有统计优势:早停 GD 是校准且一致的,而渐近 GD 的 logistic risk 趋于无穷且校准误差不消失;同时建立了早停与 \(\ell_2\) 正则化之间的定量联系。
- Beyond Self-Repellent Kernels: History-Driven Target Towards Efficient Nonlinear MCMC on General Graphs
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提出 History-Driven Target (HDT) 框架,通过修改目标分布(而非转移核)将自排斥机制嵌入任意 MCMC 采样器,在保持 O(1/α) 方差缩减的同时解决了 SRRW 的计算开销大、仅限可逆链、内存占用高三大问题。
- BOPO: Neural Combinatorial Optimization via Best-anchored and Objective-guided Preference Optimization
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将 preference optimization(偏好优化)引入神经组合优化(NCO),提出 BOPO:通过 (1) best-anchored 偏好对构建(hybrid rollout + uniform filtering + best-anchored pairing)和 (2) objective-guided 自适应缩放损失函数(\(\beta = g(y_l)/g(y_w)\)),在 JSP/TSP/FJSP 三类经典组合优化问题上全面超越 SOTA,无需 reward model 或参考策略。
- Can Transformers Learn Full Bayesian Inference In Context?
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证明 Transformer 可以在上下文中执行完整的贝叶斯推断——通过在合成数据上预训练一个编码器-解码器架构(TabPFN 编码器 + 扩散 Transformer 解码器),模型在部署时无需参数更新即可为 GLM、混合高斯模型等统计模型生成与 HMC 质量媲美的后验样本。
- Clipping Improves Adam-Norm and AdaGrad-Norm when the Noise Is Heavy-Tailed
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证明了 AdaGrad/Adam 在重尾噪声下的高概率收敛可能很差(依赖置信水平的多项式),并证明梯度裁剪可以修复这个问题——Clip-AdaGrad-Norm 和 Clip-Adam-Norm 在重尾噪声下实现了对置信水平的对数多项式依赖的高概率收敛界,扩展到延迟步长版本。
📐 学习理论 (16)¶
- Principled Algorithms for Optimizing Generalized Metrics in Binary Classification
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本文提出了优化广义分类指标(如 \(F_\beta\)、Jaccard、加权准确率等)的有原则算法 METRO,基于 \(H\)-一致性界和代理损失理论,将指标优化重新表述为广义代价敏感学习问题,具有有限样本泛化保证。
- Learning-Augmented Hierarchical Clustering
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本文研究借助分裂预言机(splitting oracle)的辅助信息来突破层次聚类的近似硬度障碍,获得 Dasgupta 目标的 \(O(1)\) 常数近似和 Moseley-Wang 目标的 \((1-o(1))\) 近似,并推广到流式和并行计算场景。
- Positional Attention: Expressivity and Learnability of Algorithmic Computation
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提出 Positional Transformer——注意力权重仅由位置编码决定、与输入数据无关的 Transformer 变体,证明其保持了与 MPC 并行计算模型等价的表达力(仅增加 \(O(\log n)\) 深度代价),并在算法任务上展现出显著更优的分布外泛化能力。
- Heavy-Tailed Linear Bandits: Huber Regression with One-Pass Update
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提出基于 Online Mirror Descent 的单遍 Huber 回归算法 Hvt-UCB,用于重尾噪声线性 bandit,将每轮计算复杂度从 \(\mathcal{O}(t\log T)\) 降至 \(\mathcal{O}(1)\),同时保持最优且依赖实例的 regret 界。
- Near-Optimal Consistency-Robustness Trade-Offs for Learning-Augmented Online Knapsack Problems
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提出一族基于简洁预测(临界值的点预测或区间预测)的在线背包算法,在consistency与robustness之间实现近Pareto最优的权衡,并给出分数解到整数解的通用转换方法。
- Avoiding Catastrophe in Online Learning by Asking for Help
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提出一个全新的在线学习理论框架来处理灾难性(不可逆)错误:将回报定义为避灾概率、目标函数为回报之积(总体避灾概率),引入导师求助机制和Local Generalization假设,证明不可能结果(不求助则必灾难)和可能结果(策略类可学则后悔和求助率同时趋零),将标准在线学习的子线性后悔提升为子常数后悔。
- Improved Generalization Bounds for Transductive Learning by Transductive Local Complexity and Its Applications
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提出转导局部复杂度(TLC)框架,将经典的局部 Rademacher 复杂度扩展到转导学习设定,获得了与归纳学习几乎一致的超额风险界(仅差对数因子),并解决了十年未决的开放问题。
- Learning-Augmented Algorithms for MTS with Bandit Access to Multiple Predictors
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在度量任务系统(MTS)中,当算法仅能以 bandit 方式(每步只查询一个启发式且需连续查询 \(m\) 步才能观测状态)访问 \(\ell\) 个启发式时,本文给出了 regret 为 \(O(\text{OPT}^{2/3})\) 的算法,并证明该界是紧的。
- Multiple-Policy Evaluation via Density Estimation
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提出 CAESAR 算法,通过两阶段方法(粗估计访问分布 + 最优采样分布下的密度比估计)同时评估 K 个策略,实现非渐近、实例依赖的样本复杂度,核心技术是"粗估计"——仅需 \(O(1/\epsilon)\) 样本即可获得常数倍精度的分布近似。
- Near Optimal Best Arm Identification for Clustered Bandits
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在多智能体聚类多臂赌博机设置下,提出 Cl-BAI 和 BAI-Cl 两种算法,利用聚类结构大幅降低最优臂识别的样本复杂度,并证明 BAI-Cl++ 在 \(M\) 为常数时达到 minimax 最优。
🔗 因果推理 (17)¶
- RE-IMAGINE: Symbolic Benchmark Synthesis for Reasoning Evaluation
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受 Pearl 因果阶梯启发,提出 RE-IMAGINE 框架,通过将问题转化为中间符号表示(代码)并在计算图上执行多层级变异,生成不可通过记忆化解决的基准变体,系统评估 LLM 的真实推理能力。
- Internal Causal Mechanisms Robustly Predict Language Model Out-of-Distribution Behaviors
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利用LLM内部已识别的因果机制来预测模型在分布外输入上的输出正确性,提出反事实模拟和值探测两种方法,在OOD设置中比现有基线平均AUC-ROC提升13.84%。
- Doubly Protected Estimation for Survival Outcomes Utilizing External Controls for Randomized Clinical Trials
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提出一种双重保护(doubly protected)的生存结局估计框架,通过密度比加权校正协变量偏移、DR-Learner检测结局漂移并选择性借用可比外部对照,在保证一致性和效率提升的同时对外部数据异质性具有鲁棒性。
- Latent Variable Causal Discovery under Selection Bias
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首次将秩约束推广到选择偏差场景,证明在线性选择机制下有偏协方差矩阵的秩仍保留因果结构和选择机制的信息,提出广义 t-separation 图准则,并在单因子模型上证明了可识别性,在合成和真实数据(World Value Survey、Big Five 人格)上验证了有效性。
- Learning Time-Aware Causal Representation for Model Generalization in Evolving Domains
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提出时间感知结构因果模型 (time-aware SCM) 和 SYNC 方法,通过同时学习静态与动态因果表示并建模因果机制漂移,在演化域泛化 (EDG) 任务中有效消除虚假相关,实现优越的时序泛化性能。
- Position: Causal Machine Learning Requires Rigorous Synthetic Experiments for Broader Adoption
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本文是一篇 Position Paper,主张合成实验对因果机器学习 (Causal ML) 方法的严格评估不可或缺,但当前的合成实验设计存在偏差和复杂度不足,需要遵循一套原则来提高实验质量,从而推动 Causal ML 的广泛采用。
- Isolated Causal Effects of Natural Language
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提出"孤立因果效应"(Isolated Causal Effect)的形式化估计框架,通过双重稳健估计器和遗漏变量偏差(OVB)敏感性分析,将焦点语言属性的因果效应从相关的非焦点语言中隔离出来。
- Transformer-Based Spatial-Temporal Counterfactual Outcomes Estimation
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提出基于 Transformer 的时空反事实结果估计框架,利用 CNN 计算高维倾向性得分、Transformer 估计强度函数,在合成与真实数据上均优于传统因果推理方法。
- Causal Effect Identification in lvLiNGAM from Higher-Order Cumulants
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在存在潜在混淆的线性非高斯无环模型(lvLiNGAM)中,利用高阶累积量(而非仅协方差矩阵)识别因果效应,解决了两个挑战性设置:(1) 单个可能影响处理的代理变量; (2) 工具变量数少于处理变量数的欠定工具变量问题。两种情况下均证明了可识别性并提供了一致估计方法。
- RATE: Causal Explainability of Reward Models with Imperfect Counterfactuals
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提出 RATE(Rewrite-based Attribute Treatment Estimator),通过"双重重写"策略消除 LLM 不完美反事实重写引入的偏差,从而正确估计高层属性对奖励模型评分的因果效应。
🔬 可解释性 (31)¶
- MIB: A Mechanistic Interpretability Benchmark
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提出 MIB(Mechanistic Interpretability Benchmark),包含电路定位和因果变量定位两个赛道、四个任务、五个模型,通过标准化的反事实干预评估和新指标(CPR/CMD)系统比较 MI 方法,发现 attribution + mask optimization 方法在电路定位中最优,而 SAE 特征在因果变量定位中并不优于原始神经元。
- To Steer or Not to Steer? Mechanistic Error Reduction with Abstention for Language Models
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提出 MERA(Mechanistic Error Reduction with Abstention),一个基于线性error estimator的原则性activation steering框架,通过约束优化推导闭式最优steering强度,并引入校准步骤确保仅在可证明有效时才进行干预,解决了传统固定steering强度导致的过度/不足steering问题。
- Taming Knowledge Conflicts in Language Models
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揭示了语言模型注意力头中"上下文信息与参数记忆的叠加"(CP Superposition)现象,提出 JuICE(Just Run Twice)方法,通过双次推理的注意力干预策略,在不微调的前提下灵活引导模型偏向参数知识或上下文知识,在 11 个数据集 × 6 种模型架构上达到 SOTA。
- Explaining, Fast and Slow: Abstraction and Refinement of Provable Explanations
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本文提出了一种基于抽象-细化的方法来高效计算神经网络预测的可证明充分解释(provably sufficient explanations),通过将大网络抽象为小网络来加速验证过程,解释质量有形式化保证。
- SLiM: One-shot Quantization and Sparsity with Low-rank Approximation for LLM Weight Compression
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提出 SLiM,一种一次性压缩框架,将硬件友好的均匀量化、半结构化稀疏和基于显著性的低秩适配器无缝整合,在 4-bit + 2:4 稀疏条件下准确率提升最高 5.66%。
- What Makes an Ensemble (Un)interpretable?
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系统研究集成学习方法的可解释性问题——什么因素使集成模型难以解释,以及如何在保持预测性能的同时提高集成的可解释性,提出了量化集成可解释性的理论框架和实用的可解释集成构建方法。
- SafetyAnalyst: Interpretable, Transparent, and Steerable Safety Moderation for AI Behavior
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提出 SafetyAnalyst 框架,通过链式思维推理生成可解释的"危害-收益树"(枚举 AI 行为可能导致的有害和有益效果及其可能性/严重性/即时性),再用 28 个全可解释参数聚合为危害分数,在 prompt 安全分类上以平均 F1=0.81 超越现有审核系统(F1<0.72),同时提供可解释性、透明性和可操控性。
- Evaluating Neuron Explanations: A Unified Framework with Sanity Checks
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提出 NeuronEval 统一框架,将 19 种现有神经元解释评估方法形式化为同一数学范式,并设计 Missing Labels / Extra Labels 两项合理性检验,揭示大多数常用指标(如 Recall、AUC、top-and-random 采样下的 Correlation)不可靠,仅 Correlation(Pearson)、Cosine、AUPRC、F1 和 IoU 通过测试。
- Near-Optimal Decision Trees in a SPLIT Second
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提出 SPLIT 算法族,通过在决策树根部附近做全局最优搜索、叶节点附近用贪心策略的混合方案,实现比全局最优方法快 100 倍以上且精度几乎无损的决策树构建。
- Rethinking Explainable Machine Learning as Applied Statistics
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本文是一篇立场论文,提出可解释机器学习应被视为"高维函数的应用统计学"——解释算法本质上是函数的统计量(functionals),应当像传统统计量(如 p 值、置信区间)一样关注其解释(interpretation)问题,而非仅研究数学性质;当前文献最大的缺陷正是忽视了"解释算法的输出到底回答了哪个直觉问题"这一核心议题。
📦 模型压缩 (74)¶
- A Cross Modal Knowledge Distillation & Data Augmentation Recipe for Improving Transcriptomics Representations through Morphological Features
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提出 Semi-Clipped(基于 CLIP 的跨模态蒸馏方法)和 PEA(扰动嵌入增强),在弱配对数据场景下将显微镜图像的丰富形态学特征蒸馏到转录组学表征中,在保持基因表达可解释性的同时显著提升其预测能力。
- A Mathematical Framework for AI-Human Integration in Work
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本文提出了一个评估 AI-人类工作集成的数学框架,将技能分解为决策层和执行层两类子技能,理论证明了工作成功概率存在相变效应、互补技能融合可带来超加性收益,并解释了 GenAI 辅助中低技能工人获益更大的"生产力压缩"现象,通过 O*NET 和 Big-bench Lite 数据验证了框架的实用性。
- ABKD: Pursuing a Proper Allocation of the Probability Mass in Knowledge Distillation via α-β-Divergence
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本文深入分析了知识蒸馏中 FKLD 和 RKLD 的概率质量分配缺陷,发现它们在 Hardness-Concentration 和 Confidence-Concentration 两种效应上分别处于极端,提出基于 α-β-divergence 的 ABKD 框架,通过调节 α 和 β 灵活平衡两种效应,在 17 个语言/视觉数据集、12 种师生配置上取得了 SOTA 性能。
- An Efficient Matrix Multiplication Algorithm for Accelerating Inference in Binary and Ternary Neural Networks
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提出 RSR/RSR++ 算法——通过预处理固定的二值/三值权重矩阵构建分桶排列索引,实现 \(O(n^2/\log n)\) 复杂度的向量-矩阵乘法,比标准 \(O(n^2)\) 方法快最高 29× 的矩阵乘法、6× 的内存节省,并在 1.58-bit LLM 推理中实现 5.24× 加速。
- any4: Learned 4-bit Numeric Representation for LLMs
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提出 any4——一种通过 k-means 聚类学习每行权重矩阵的最优 4-bit 非均匀量化码本的方法,无需权重/激活预处理,在 Llama 2/3、Mistral、Mixtral 上均优于 int4/fp4/nf4,且仅用单个校准样本即可。
- BECAME: BayEsian Continual Learning with Adaptive Model MErging
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提出 BECAME——基于贝叶斯持续学习原则重新建模模型融合机制,利用 Laplace 近似推导出最优融合系数的闭式解,结合梯度投影(稳定性)和无约束训练(可塑性)的两阶段框架,在多个持续学习基准上显著超越 SOTA。
- Best Subset Selection: Optimal Pursuit for Feature Selection and Elimination
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本文从优化视角重新审视经典最优子集选择中的特征选择/消除准则,发现传统准则(相关性选择 + Wald-T 消除)仅捕获了目标函数的"一步变化"而忽视了特征交互,从而提出了"目标函数感知"的最优选择和消除准则,将其作为元替换(Meta-Substitution)即插即用地增强 OMP/CoSaMP/(A)BESS 等经典算法,在压缩感知和稀疏回归任务上实现显著性能提升且不增加计算复杂度。
- Beyond Communication Overhead: A Multilevel Monte Carlo Approach for Mitigating Compression Bias in Distributed Learning
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本文提出了一种基于多级蒙特卡洛(MLMC)的梯度压缩方案,利用有偏压缩器构造统计无偏的梯度估计,将压缩偏差转化为可控方差,从而在保持有偏压缩器经验效率的同时享受无偏方法的理论保证,结合自适应概率优化在 BERT 微调和 CIFAR-10 上验证了优越性。
- Beyond Zero Initialization: Investigating the Impact of Non-Zero Initialization on LoRA Fine-Tuning Dynamics
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从无限宽度视角理论分析并实验验证:LoRA 的 A、B 矩阵同时非零初始化(Init[AB])相比传统零初始化(Init[A])能显著提升对次优学习率的鲁棒性,且引入的随机噪声不影响微调性能——即微调不必严格从预训练模型出发。
- BlockDialect: Block-wise Fine-grained Mixed Format Quantization for Energy-Efficient LLM Inference
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提出 BlockDialect——对权重和激活进行块级细粒度混合格式量化,为每个 block 从 FP4 变体(方言)格式书中选择最优数值格式,在 LLaMA3-8B 上比 MXFP4 准确率提升 10.78%,仅比全精度低 5.45%。
🕸️ 图学习 (31)¶
- From RAG to Memory: Non-Parametric Continual Learning for Large Language Models
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提出 HippoRAG 2,通过将段落节点融入知识图谱、用 query-to-triple 深度上下文化链接、以及 LLM 驱动的识别记忆过滤,全面超越标准 RAG 在事实记忆、语义理解和关联推理三大维度的表现,向 LLM 的非参数化持续学习迈进一步。
- Graph-constrained Reasoning: Faithful Reasoning on Knowledge Graphs with Large Language Models
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提出 Graph-constrained Reasoning (GCR),通过将知识图谱编码为 KG-Trie 并嵌入 LLM 解码过程,实现零幻觉的忠实推理,在 KGQA 基准上达到 SOTA 且具备零样本跨图谱迁移能力。
- Towards Graph Foundation Models: Learning Generalities Across Graphs via Task-Trees
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提出 Task-Tree 作为统一学习实例,通过引入虚拟任务节点将节点/边/图级任务对齐到同一表示空间,配合重构目标预训练 GNN,构建图基础模型 GIT,在 32 个图、5 个领域上实现微调/上下文学习/零样本三种范式的跨域跨任务泛化。
- Does Graph Prompt Work? A Data Operation Perspective with Theoretical Analysis
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首次从"数据操作"角度为 Graph Prompt 提供完整理论框架:证明 Prompt 能通过模拟图数据变换将原始图映射到"桥接图"使冻结模型适配下游任务,并推导了单图/多图场景下的误差上界与分布。
- Beyond Message Passing: Neural Graph Pattern Machine
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提出 Neural Graph Pattern Machine (GPM),用随机游走采样图模式,通过语义路径与匿名路径的双编码器捕捉节点特征和拓扑结构,再用 Transformer 识别任务相关的关键模式,彻底绕过消息传递范式,在节点/边/图级任务上全面超越 SOTA。
- On Measuring Long-Range Interactions in Graph Neural Networks
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首次从第一性原理出发形式化定义图任务中的"长距离交互",推导出唯一满足四条公理的 range measure \(\hat{\rho}_u = \mathbb{E}_{v \sim I_u}[d_G(u,v)]\),通过合成实验验证其有效性后,用该度量揭示 LRGB 基准中的 peptides 任务实际上是短距离的。
- Mitigating Over-Squashing in Graph Neural Networks by Spectrum-Preserving Sparsification
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提出 GOKU(稠密化-稀疏化重连范式),通过将输入图视为未知稠密潜在图的谱稀疏器并求解逆稀疏化问题,在增强图连通性的同时显式保留拉普拉斯谱,有效缓解 GNN 的 over-squashing 问题。
- L-STEP: Learnable Spatial-Temporal Positional Encoding for Link Prediction
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提出 L-STEP,一种基于可学习时空位置编码的轻量级时序链接预测模型,通过离散傅里叶变换捕获位置编码的时序演化,用 MLP 替代 Transformer 注意力机制达到 SOTA 效果且运行更快。
- Is Complex Query Answering Really Complex?
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本文揭示了知识图谱复杂查询回答(CQA)现有基准中高达 98% 的"复杂"查询实际上可被简化为简单的单链接预测问题,由此导致研究进展被严重高估;作者提出了平衡采样的新基准(FB15k237+H、NELL995+H、ICEWS18+H),并引入混合求解器 CQD-Hybrid 验证了这一发现,在新基准上所有 SOTA 方法的 MRR 大幅下降(最多超过 30 个点)。
- A General Graph Spectral Wavelet Convolution via Chebyshev Order Decomposition
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提出 WaveGC——通过分离 Chebyshev 多项式的奇偶项构建严格满足可容许性条件的可学习图小波,结合矩阵值滤波核的多分辨率图谱卷积网络,在短程和长程图任务上均实现一致改进(VOC 上提升 15.7%)。
📈 时间序列 (21)¶
- A Generalizable Physics-Enhanced State Space Model for Long-Term Dynamics Forecasting in Complex Environments
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提出 Phy-SSM,将部分已知的物理知识融入深度状态空间模型(SSM),通过动力学分解(已知/未知矩阵)和物理状态正则化,实现对噪声大、不规则采样数据的长期动力学精准预测与外推。
- Are LLMs Prescient? A Continuous Evaluation using Daily News as the Oracle
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提出 Daily Oracle——一个每日自动从新闻生成预测性 QA 对的持续评估基准,系统性揭示了 LLM 预测能力随预训练数据过时而平滑退化的规律,TF 题平均降 21.55%、MC 题降 11.33%,且 RAG 也无法完全挽救。
- Causal Discovery from Conditionally Stationary Time Series
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提出 SDCI(State-Dependent Causal Inference)——处理条件平稳时间序列的因果发现方法,通过离散潜状态变量建模非平稳行为,实现状态依赖的因果结构恢复,在粒子交互、基因调控网络和 NBA 球员运动预测中验证有效性。
- Channel Normalization for Time Series Channel Identification
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提出通道归一化(Channel Normalization, CN),通过为每个通道分配独立的仿射变换参数来增强时间序列模型的通道可辨识性(CID),并扩展出自适应版本 ACN(动态调整参数)和原型版本 PCN(支持未知/可变通道数),在多种时间序列模型上实现显著性能提升。
- Customizing the Inductive Biases of Softmax Attention using Structured Matrices
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提出用高效结构化矩阵(BTT 和 MLR)替换 softmax attention 中的低秩打分函数,既解决了标准 attention 的低秩瓶颈问题,又通过 MLR 引入了距离依赖的计算偏置,在上下文回归、语言建模和长程时间序列预测上均取得改进。
- Event-Aware Sentiment Factors from LLM-Augmented Financial Tweets: A Transparent Framework for Interpretable Quant Trading
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利用大语言模型对金融推文进行多标签事件分类标注,将非结构化社交媒体文本转化为结构化、可解释的事件驱动量化因子,发现特定事件类别(如谣言/投机)具有显著的负Alpha信号(Sharpe ratio低至-0.38)。
- Foundation Models for Clinical Records at Health System Scale
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提出 GPT-EHR,一种基于下一次就诊事件预测的生成式预训练框架,在 NYU Langone 129 万患者的纵向 EHR 数据上训练 decoder-only Transformer,零样本即可预测痴呆和膝骨关节炎发病,性能媲美全量微调的 BERT 基线,同时揭示并解决了重复事件 token 造成评估指标虚高的关键陷阱。
- HyperIMTS: Hypergraph Neural Network for Irregular Multivariate Time Series Forecasting
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提出 HyperIMTS,利用超图结构表示不规则多元时间序列(IMTS)中的观测值和其依赖关系,通过三种消息传递机制(节点→超边、超边→超边、超边→节点)实现不规则性感知的时间和变量依赖学习,在 5 个 IMTS 数据集上达到 SOTA 且计算效率优于 padding 方法。
- IMTS is Worth Time × Channel Patches: Visual Masked Autoencoders for Irregular Multivariate Time Series Prediction
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提出 VIMTS 框架,将不规则多变量时间序列(IMTS)转化为 time × channel 的类图像 patch 结构,借助在大规模 RGB 图像上预训练的视觉 MAE 的稀疏多通道建模能力,结合 GCN 跨通道补全与粗到细预测策略,在 IMTS 预测任务上实现 SOTA 性能和强 few-shot 能力。
- Learning Soft Sparse Shapes for Efficient Time-Series Classification
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提出 SoftShape 模型,用基于贡献分数的软稀疏化替代传统硬筛选 shapelet 的方式,结合 MoE 驱动的 intra-shape 和 shared expert 的 inter-shape 双模式时序模式学习,在 128 个 UCR 数据集上取得 SOTA 分类精度。
🏥 医学图像 (21)¶
- MedXpertQA: Benchmarking Expert-Level Medical Reasoning and Understanding
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MedXpertQA 构建了包含 4460 题、覆盖 17 个专科和 11 个身体系统的专家级医学 QA 基准,通过严格的筛选增强和数据合成防泄漏,评估了 18 个主流模型,并专门设计了推理子集用于评估 o1 类推理模型。
- Do Multiple Instance Learning Models Transfer?
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首次系统评估计算病理学中 MIL 模型的迁移学习能力,发现在 pancancer 数据集上预训练的 MIL 模型能够跨器官、跨任务泛化,以不到 10% 的预训练数据超越自监督 slide foundation model(CHIEF、GigaPath)。
- I2MoE: Interpretable Multimodal Interaction-aware Mixture-of-Experts
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I2MoE 提出了一种可解释的多模态交互感知混合专家框架,通过四种交互专家(唯一性×2 + 协同 + 冗余)结合弱监督交互损失显式建模模态间的异质交互,并通过重加权模型提供样本级和数据集级的可解释性,在 ADNI 数据集上提升准确率 5.5%。
- The Brain's Bitter Lesson: Scaling Speech Decoding With Self-Supervised Learning
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开发神经科学启发的自监督 pretext 任务和异构脑信号处理架构,将 MEG 语音解码扩展至约 400 小时/900 名被试,超越 SOTA 15-27%,首次以非侵入式数据匹配手术级解码性能,并展现跨数据集、跨被试、跨任务的泛化能力。
- From Token to Rhythm: A Multi-Scale Approach for ECG-Language Pretraining
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MELP 提出了一种多尺度 ECG-语言预训练模型,通过 Token/Beat/Rhythm 三个层次的跨模态监督信号,结合心脏学专业语言模型预训练,在零样本分类、线性探测和迁移学习中全面超越现有 ECG 自监督和多模态方法。
- Mastering Multiple-Expert Routing: Realizable H-Consistency and Strong Guarantees
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本文为多专家路由(learning to defer)问题提出了新的代理损失函数和高效算法,建立了可实现 H-一致性、H-一致性界和 Bayes 一致性的理论保证,覆盖单阶段和两阶段两种学习场景。
- Boosting Masked ECG-Text Auto-Encoders as Discriminative Learners (D-BETA)
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D-BETA 提出了一种融合生成式掩码自编码器与增强判别能力的对比学习框架,通过 ECG-Text Sigmoid (ETS) 损失和最近邻负采样策略 (N3S),在 ECG-文本跨模态表征学习中显著超越现有方法,在仅用 1% 训练数据的线性探测中平均 AUC 提升 15%,零样本性能提升 2%。
- Enhancing Statistical Validity and Power in Hybrid Controlled Trials: A Randomization Inference Approach with Conformal Selective Borrowing
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提出基于 Fisher 随机化检验(FRT)+ 保形选择性借用(CSB)的混合对照试验推断框架,实现有限样本精确的 I 类错误率控制和模型无关的统计推断,通过自适应阈值最小化 MSE,在保持严格 I 类错误控制的同时提升检验功效。
- Raptor: Scalable Train-Free Embeddings for 3D Medical Volumes Leveraging Pretrained 2D Foundation Models
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提出 Raptor(Random Planar Tensor Reduction),一种完全免训练的方法,利用冻结的 2D 基础模型(DINOv2-L)对 3D 医学体积沿三轴提取视觉 token,再通过随机投影大幅压缩维度,在 10 个医学任务上超越所有需要大规模预训练的 SOTA 方法。
- EEG-Language Pretraining for Highly Label-Efficient Clinical Phenotyping
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本文首创 EEG-语言模型(ELM),在15000份EEG记录和临床报告上训练,结合时间序列裁剪、文本分割和多实例学习策略,首次实现了EEG的零样本分类和跨模态检索,在低标注场景下病理检测性能显著优于纯EEG自监督方法。
🩺 医疗 LLM (4)¶
- Autoformulation of Mathematical Optimization Models Using LLMs
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本文提出一种利用大语言模型结合蒙特卡洛树搜索(MCTS)自动将自然语言描述的优化问题转化为可求解器求解的数学规划模型的方法,通过符号剪枝和 LLM 价值评估显著提升了搜索效率。
- EVOLvE: Evaluating and Optimizing LLMs For In-Context Exploration
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提出 BanditBench 基准和三种增强策略(推理时算法引导、Few-shot 示范、Oracle 行为微调),系统评估并改善 LLM 在 bandit 环境中的上下文探索能力,使小模型通过算法蒸馏超越大模型。
- On the Vulnerability of Applying Retrieval-Augmented Generation within Knowledge-Intensive Application Domains
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本文系统揭示了 RAG 检索系统在知识密集型领域(医疗、法律)中面临的通用投毒攻击漏洞,提出"正交增强"性质解释攻击成因,并设计基于分布感知距离的检测防御方法,在几乎所有场景中达到近乎完美的检测率。
- Agent WARPP: Workflow Adherence via Runtime Parallel Personalization
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提出 WARPP,一个无需训练的多智能体框架,在运行时根据用户属性动态剪枝条件分支工作流,并通过并行化的 Personalizer 智能体与模块化域特定智能体协同执行,在提升工具调用精度和参数保真度的同时减少 token 消耗。
🧬 计算生物 (48)¶
- PepTune: De Novo Generation of Therapeutic Peptides with Multi-Objective-Guided Discrete Diffusion
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PepTune 结合 Masked Discrete Language Model (MDLM) 和蒙特卡罗树搜索 (MCTS) 多目标引导策略,在离散肽 SMILES 空间中同时优化多种治疗属性(结合亲和力、溶解性、膜通透性等),生成含非天然氨基酸和环化修饰的从头设计肽药物。
- GenMol: A Drug Discovery Generalist with Discrete Diffusion
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提出 GenMol,一个基于掩码离散扩散(Masked Discrete Diffusion)的通用分子生成框架,通过非自回归双向并行解码生成 SAFE 序列,并引入片段重掩码(fragment remasking)和分子上下文引导(MCG),用单一模型覆盖从头生成、片段约束生成、目标导向 hit 生成和先导化合物优化四大药物发现场景,全面超越此前最优方法。
- Scalable Equilibrium Sampling with Sequential Boltzmann Generators
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SBG通过Transformer架构规范化流(TarFlow)和退火Langevin动力学的序列蒙特卡洛,首次在笛卡尔坐标系中实现六肽(66原子)系统的高效平衡采样。
- Roll the Dice & Look Before You Leap: Going Beyond the Creative Limits of Next-Token Prediction
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本文设计了一套最小化算法任务来量化语言模型的"创造力极限",证明 next-token 学习在需要"思维跳跃"的开放式任务中是近视的,而多 token 方法(teacherless 训练、离散扩散模型)以及输入层噪声注入(seed-conditioning)能显著提升生成的多样性与原创性。
- Graph Generative Pre-trained Transformer (G2PT)
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提出 G2PT——将图编码为节点+边的 token 序列,用 GPT 风格的自回归 Transformer 做 next-token prediction 来生成图,并通过拒绝采样微调(RFT)和 PPO 强化学习实现目标导向分子生成,在通用图和分子数据集上均达到 SOTA。
- Scalable Generation of Spatial Transcriptomics from Histology Images via Whole-Slide Flow Matching
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提出 STFlow,一种基于 flow matching 的生成模型,通过建模整张切片的基因表达联合分布来显式捕获细胞间交互,并采用局部空间注意力实现高效全切片编码,在 HEST-1k 和 STImage-1K4M 上相对最优基线提升 18%。
- Aligning Protein Conformation Ensemble Generation with Physical Feedback
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提出 Energy-based Alignment (EBA),将物理力场的能量反馈融入扩散生成模型的微调过程,通过 Boltzmann 因子加权的分类目标函数对齐生成分布与物理能量景观,在 ATLAS MD 基准上实现蛋白质构象集合生成的 SOTA 性能。
- Geometric Representation Condition Improves Equivariant Molecule Generation
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GeoRCG 提出两阶段分子生成框架——先生成低维的几何表示(informative representation),再以此为条件生成完整分子,在条件分子生成任务上平均提升 50%,同时可将扩散步数从 1000 减少到 100。
- Improved Off-policy Reinforcement Learning in Biological Sequence Design
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提出 δ-Conservative Search (δ-CS),一种面向生物序列设计的新型 off-policy 搜索方法,通过对高分离线序列进行 token 级噪声注入(以概率 δ 随机遮蔽)再用 GFlowNet 策略去噪,并根据代理模型不确定性自适应调节保守程度,在 DNA、RNA、蛋白质和肽设计任务上显著优于现有方法。
- UniMoMo: Unified Generative Modeling of 3D Molecules for De Novo Binder Design
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提出 UniMoMo,首个统一小分子、肽和抗体三类分子的 3D binder 设计框架,使用“块图”作为统一表示、迭代全原子自编码器压缩潜空间、E(3)-等变扩散模型生成,在三个基准上超越领域特定模型。
⚛️ 物理/科学计算 (20)¶
- Causal-PIK: Causality-based Physical Reasoning with a Physics-Informed Kernel
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提出 Causal-PIK,通过将物理因果相似性编码为贝叶斯优化的核函数(Physics-Informed Kernel),使智能体在物理推理任务中仅需极少次尝试即可找到最优动作,在 Virtual Tools 和 PHYRE 基准上超越 SOTA。
- Causal Discovery of Latent Variables in Galactic Archaeology
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利用基于秩的潜变量因果发现算法(RLCD),仅从五个可观测恒星属性中,以纯数据驱动的方式自动恢复出两个物理上有意义的潜变量——出生半径和引导半径,验证了因果发现方法在天体物理学中发现隐藏物理量的潜力。
- Closed-form Symbolic Solutions: A New Perspective on Solving Partial Differential Equations
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本文提出 SymPDE 框架,利用深度强化学习直接搜索 PDE 的闭式符号解,绕过了 PINNs 数值解精度不足和可解释性差的问题,在 Poisson 方程和热方程上达到 90% 的恢复率。
- Compact Matrix Quantum Group Equivariant Neural Networks
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本文将群等变神经网络扩展到紧致矩阵量子群的设定下,利用 Woronowicz 形式的 Tannaka-Krein 对偶理论刻画了该类网络的权重矩阵,为非交换几何上的数据学习提供了理论基础。
- Differentiable Stellar Atmospheres with Physics-Informed Neural Networks
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提出 Kurucz-a1,一个物理约束神经网络(PINN),用于模拟一维恒星大气模型(LTE 假设),解决了可微恒星光谱学中大气结构求解器不可微的关键瓶颈,在流体静力平衡和太阳光谱一致性上甚至优于经典 ATLAS-12 代码。
- Erwin: A Tree-based Hierarchical Transformer for Large-scale Physical Systems
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提出 Erwin,一种基于 ball tree 分层结构的 Transformer 架构,通过将注意力计算限制在固定大小的局部球区域内,实现线性时间复杂度,同时通过渐进式粗化/细化和跨球交互机制捕获多尺度特征,在宇宙学、分子动力学、PDE 求解和粒子流体动力学多个领域达到 SOTA。
- Finetuning Stellar Spectra Foundation Models with LoRA
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首次将 LoRA 应用于恒星光谱基础模型 SpecCLIP,实现以约 100-200 个标注样本将预训练在 LAMOST/Gaia XP 上的模型高效适配到 DESI 巡天数据,证明 LoRA 是跨光谱巡天迁移的轻量而有效策略。
- Gravity-Bench-v1: A Benchmark on Gravitational Physics Discovery for Agents
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提出 Gravity-Bench-v1,一个基于引力动力学模拟的环境交互式基准测试,评估 AI Agent 在受限观测预算下进行科学发现(包括 OOD 物理场景)的能力,发现当前模型在观测规划和预算利用方面存在显著不足。
- Improving Memory Efficiency for Training KANs via Meta Learning
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提出 MetaKANs,用一个小型元学习器(meta-learner)生成 KAN 中所有可学习激活函数的参数,将可训练参数量从 KAN 的 \((G+k+1)\) 倍压缩到接近 MLP 水平(约 1/3 到 1/9),同时保持甚至提升性能。
- L2D: Large Language Models to Diffusion Finetuning
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提出L2D微调方法,将预训练LLM视为单步扩散模型,引入并行扩散路径实现多步推理缩放,不修改原始权重即可随推理步数增加获得单调递增的准确率,在4个LLM上的数学/编码/推理任务上取得一致提升。
📡 信号/通信 (3)¶
- Deep Electromagnetic Structure Design Under Limited Evaluation Budgets
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提出 Progressive Quadtree-based Search (PQS) 方法,通过四叉树层次化表示压缩电磁结构的高维设计空间,并利用基于一致性的样本选择机制在有限仿真预算下高效搜索优质设计,相比生成式方法节省 75~85% 的评估成本。
- Fourier Position Embedding: Enhancing Attention's Periodic Extension for Length Generalization
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通过将 RoPE 中每个维度从单一频率扩展为傅里叶级数表示,并裁剪欠训练的低频分量,实现注意力机制的可靠周期性扩展,从而大幅提升 LLM 的长度泛化能力。
- Large Language Model (LLM)-enabled In-context Learning for Wireless Network Optimization
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提出基于 LLM 上下文学习(In-context Learning)的基站功率控制算法,通过自然语言任务描述和经验池驱动的示例选择,在不更新模型参数的条件下达到接近传统深度强化学习的性能。
👥 社会计算 (6)¶
- DEFAME: Dynamic Evidence-based FAct-checking with Multimodal Experts
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提出 DEFAME,一个模块化零样本多模态 LLM 流水线,通过六阶段动态流程(规划→执行→摘要→推理→判决→解释)结合外部多模态工具检索证据,实现端到端的文本-图像联合事实核查,在 AVeriTeC、MOCHEG、VERITE 三个基准上均达到新 SOTA。
- Dynamical Phases of Short-Term Memory Mechanisms in RNNs
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本文发现了支持RNN短时记忆的两种不同潜在动力学机制——慢点流形(slow-point manifolds)和极限环(limit cycles),通过解析 toy 模型推导出各自最大可学习率的幂律缩放定律(SP: beta 约4-5 vs LC: beta 约2-3),并通过训练约80,000个RNN进行了大规模实证验证。
- Learning Survival Distributions with the Asymmetric Laplace Distribution
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提出基于非对称拉普拉斯分布 (ALD) 的参数化生存分析方法,通过神经网络学习 ALD 的三个参数(位置、尺度、不对称性),实现连续、闭式的生存分布估计,在判别性和校准性上全面优于现有参数化与非参数化方法。
- OR-Bench: An Over-Refusal Benchmark for Large Language Models
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提出首个大规模 LLM 过度拒绝(over-refusal)基准 OR-Bench,包含 80K 安全但易被拒绝的 prompt,揭示安全性与过度拒绝之间存在 Spearman 相关系数高达 0.89 的强权衡关系。
- Raising the Bar: Investigating the Values of Large Language Models via Generative Evolving Testing
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提出 GETA 框架,将心理测量学中的计算机自适应测试(CAT)与自动出题(AIG)结合,通过变分 IRT 和 LLM 驱动的题目生成器动态探测 LLM 的价值边界,解决静态基准因数据泄漏和难度饱和导致的"评估时效性效应"(evaluation chronoeffect)问题。
- When Bad Data Leads to Good Models
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本文提出"预训练-后训练协同设计"视角,通过受控实验证明在预训练数据中加入适量有毒数据(~10%)反而能降低毒性特征的纠缠度,使模型在后训练阶段(如 ITI 激活引导)更容易去毒,最终在 Toxigen 上将毒性从 41.40 降至 2.63,同时保持语言能力。
🛡️ AI 安全 (37)¶
- TIMING: Temporality-Aware Integrated Gradients for Time Series Explanation
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提出 TIMING 方法,通过引入时序感知的分段随机掩码基线改进 Integrated Gradients,同时设计新评估指标 CPD/CPP 解决现有时序 XAI 评估中正负归因相互抵消的问题,在多个真实数据集上全面超越现有基线。
- Adaptive Multi-prompt Contrastive Network for Few-shot Out-of-distribution Detection
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提出 AMCN(Adaptive Multi-prompt Contrastive Network),通过生成三类自适应文本 prompt(可学习 ID prompt、标签固定 OOD prompt、标签自适应 OOD prompt)并结合类别自适应阈值,在仅有少量 ID 标注样本的条件下实现高质量 OOD 检测,显著超越现有 few-shot OOD 检测方法。
- Clients Collaborate: Flexible Differentially Private Federated Learning with Guaranteed Improvement of Utility-Privacy Trade-off
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提出 FedCEO 框架,通过在服务器端对堆叠的客户端模型参数进行张量低秩近端优化,利用不同客户端间的语义互补性恢复 DP 噪声破坏的语义信息,将效用-隐私权衡界改进了 \(O(\sqrt{d})\) 量级。
- Towards Trustworthy Federated Learning with Untrusted Participants
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提出 CafCor 算法,通过参与者间的共享随机性实现关联噪声注入,结合新型鲁棒聚合方法 CAF,在不信任服务器、存在恶意参与者的联邦学习场景下,实现接近中心化 DP 的隐私-效用权衡。
- Avoiding Leakage Poisoning: Concept Interventions Under Distribution Shifts
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揭示概念模型(CBM)中的"泄漏中毒"现象——绕过概念瓶颈的信息泄漏在分布偏移下反而损害预测准确率,使概念干预失效,提出 MixCEM 通过置信度门控动态决定何时使用/丢弃泄漏信息,在分布内外均保持高准确率和有效干预。
- Understanding Model Ensemble in Transferable Adversarial Attack
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首次为模型集成对抗攻击建立理论框架,定义 transferability error 并将其分解为脆弱性(vulnerability)与多样性(diversity),再利用信息论工具给出上界,从理论上验证了"更多模型+更高多样性+更低复杂度"三条实践指南。
- A Certified Unlearning Approach without Access to Source Data
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提出首个无需访问原始训练数据的认证遗忘框架,利用代理数据集(surrogate dataset)近似原始数据统计特性,通过基于源分布与代理分布之间统计距离的噪声缩放机制,实现可证明的数据删除保证。
- Adversarial Inception Backdoor Attacks against Reinforcement Learning
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提出"inception"后门攻击框架——通过在 RL 智能体的训练轨迹中插入触发器并将高回报动作替换为目标对抗动作,首次在严格奖励约束下实现 100% 攻击成功率,同时保持智能体在正常任务上的表现。
- Generalization in Federated Learning: A Conditional Mutual Information Framework
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提出基于条件互信息(CMI)的联邦学习泛化分析框架,首次统一刻画了参与差距和样本外差距两个层级的泛化误差,并揭示了差分隐私与泛化之间的内在联系。
- Collaborative Mean Estimation Among Heterogeneous Strategic Agents: Individual Rationality, Fairness, and Truthful Contribution
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针对异构成本的多智能体协作均值估计问题,设计了同时满足个体理性(IR)、激励相容(IC)和公平性的无货币机制,在最坏情况下实现 \(\mathcal{O}(\sqrt{m})\) 近似比,并证明了三条不可能性结果。
📂 其他 (90)¶
- Access Controls Will Solve the Dual-Use Dilemma
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提出基于访问控制的概念框架来解决AI安全中的双用途困境(dual-use dilemma),通过用户身份验证获取真实世界上下文,结合内容分类实现细粒度的权限管理,同时缓解过度拒绝(over-refusal)和不足拒绝(under-refusal)问题。
- Addressing Imbalanced Domain-Incremental Learning through Dual-Balance Collaborative Experts (DCE)
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DCE 提出频率感知专家组 + 动态专家选择器的双阶段训练框架,同时解决域增量学习中域内类别不平衡和跨域类别分布偏移两个难题,在四个 benchmark 上达到 SOTA。
- Adversarial Combinatorial Semi-bandits with Graph Feedback
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本文将图反馈(graph feedback)引入对抗组合半臂赌博机(combinatorial semi-bandits)框架,提出 OSMD-G 算法,建立了最优遗憾(regret)界 \(\widetilde{\Theta}(S\sqrt{T} + \sqrt{\alpha S T})\),其中 \(S\) 是组合决策大小,\(\alpha\) 是反馈图的独立数,关键技术在于利用随机化轮换舍入(randomized swap rounding)实现负相关采样。
- AutoAL: Automated Active Learning with Differentiable Query Strategy Search
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提出首个可微的主动学习策略搜索框架 AutoAL,通过 SearchNet 和 FitNet 两个网络在双层优化框架下协同训练,自动从多个候选 AL 策略中为给定任务选出最优策略,在自然图像和医学图像数据集上一致超越所有候选策略及其他 SOTA 方法。
- Beyond Entropy: Region Confidence Proxy for Wild Test-Time Adaptation
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揭示熵最小化在野外测试时适应(WTTA)中的根本局限——局部区域内语义相似样本的预测不一致导致冲突优化动态,提出 ReCAP 框架用概率区域建模和有限到无穷渐近近似将不可处理的区域置信度转化为高效可优化的代理目标,在 ImageNet-C 上一致超越 SOTA。
- Bipartite Ranking From Multiple Labels: On Loss Versus Label Aggregation
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本文从理论上分析了多标签二部排序(bipartite ranking)中两种聚合策略——损失聚合(loss aggregation)与标签聚合(label aggregation)——的Bayes最优解,揭示了损失聚合会产生"标签独裁"(label dictatorship)现象(某一标签因边际偏斜度而主导排序),而标签聚合能更均衡地对待所有标签。
- Constrained Hamiltonian Systems on Observation-Induced Fiber Bundles: Theory of Symmetry and Integrability
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提出"观测诱导纤维丛"几何框架,将部分可观测系统中的观测不确定性从外部扰动内化为纤维坐标的内禀变化,在此结构上统一处理状态约束与观测约束,建立了完整的辛几何、可积性、对称性与守恒律理论。
- Continuous-Time Analysis of Heavy Ball Momentum in Min-Max Games
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通过连续时间ODE建模,系统揭示了Heavy Ball动量在min-max博弈中与极小化问题截然不同的行为:更小的动量(包括负动量)能扩大收敛步长范围并引导轨迹走向更浅梯度区域,而交替更新比同步更新收敛更快且放大了这一正则化效应。
- Cross-regularization: Adaptive Model Complexity through Validation Gradients
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提出 Cross-regularization(交叉正则化),通过验证集梯度直接优化正则化参数(权重范数、噪声尺度、增强强度),在单次训练中收敛到交叉验证最优解,消除手动调参需求。
- Curvature Enhanced Data Augmentation for Regression
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提出 CEMS(Curvature-Enhanced Manifold Sampling),利用数据流形的二阶近似(曲率信息)生成合成样本,用于回归任务的数据增强,在分布内和分布外场景均取得 SOTA 或接近 SOTA 的性能。