无需相邻：基于算子的数字虚拟仪器技术
机器学习
2026-03-23 v2 人工智能
摘要
经典感测建立在一个根本假设之上：感兴趣的量必须位于测量设备的相邻位置。这不仅仅是工程便利。它是过去一个世纪中每一个仪器标准的组织原则，而在 10,000 米的航空高度处完全失败，此处没有物理传感器能够足够长时间地监测照射给每年约 200 万名空客的宇宙辐射场。我们确立，这一障碍通过一个学习算子桥接物理上不相邻的传感器流形和目标场流形来解决。我们称之为"算子理论虚拟感测"，并在"STONe"中实现，将"十二"个地面中子监视器（稀疏、间接、固定）映射到"180 天"时程跨度的完整全球剂量场，实现亚毫秒推断，其中蒙特卡罗输运需要数小时。部署在 NVIDIA Jetson Orin Nano 嵌入式 AI 平台上，平均系统功耗为 7.3 瓦，GPU 内存占用为 143.3MB；在光伏发电的现场硬件范畴内，可与现有中子监视站点相邻，STONe 构成一种物理可实现的感测设备：其测量原理是算子理论的，其部署约束是遥远环境监测基础设施的功率预算，而非目标领域的可达性。
引用
@article{arxiv.2510.18041,
title = {Sensing Without Colocation: Operator-Based Virtual Instrumentation for Domains Beyond Physical Reach},
author = {Jay Phil Yoo and Kazuma Kobayashi and Souvik Chakraborty and Syed Bahauddin Alam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.18041},
year = {2026}
}