Virtual Embryo Challenge更新于 10-03 20:28(北京时间) / 每 5 分钟更新

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节点 n9 在终选来历上

组成重加权(数据内禀增殖打分,负 β):按各细胞类型"增殖−凋亡"打分差以 f=clip(exp(β·Δp),0.5,2)、β=-4 重加权 copy_last 抽样;表达原样复制(α=0)。

运行?一次完整的自动搜索或 Agent 会话,有自己的锁定配置和证据包。20261001-140531-search-t1-g23-spark
父节点n6
子节点n14
操作?种子:人写的起点;改进:在父节点上改;草稿:从头写;修复:修父节点的报错。改进
状态已打分
分数搜索目标分 53.64(+3.6) · proxy 54.79(+4.7) · proxy2 54.79(+4.7) · X3 51.35(+1.3) · 3 次复测均分 53.54
审查未审查
用时?从运行开始到结束(或到现在)的挂钟时间。12 分
程序版本9bc54c87df3d84296ba0664f9edd83cdd3baee71 (programs.git)

方法说明?节点程序自带的 METHOD.md:这个程序做了什么、为什么。

来自 programs.git 9bc54c87df:solution/METHOD.md

组成重加权(数据内禀增殖打分,负 β):按各细胞类型"增殖−凋亡"打分差以 f=clip(exp(β·Δp),0.5,2)、β=-4 重加权 copy_last 抽样;表达原样复制(α=0)。

方法

  • 表达:完全复制最后一个官方输入阶段(proxy=E8.5,X3=E9.0,final=E9.5)的细胞,不做任何位移(节点 6 结论:X3 上任何 α>0 都劣于复制;节点 3 的加性+clip 位移毁 covariation)。位移代码保留(--alpha),默认 0。
  • 组成(本节点的改动):对最后官方输入阶段的每个细胞算打分 p_cell = mean(z 增殖基因) − mean(z 凋亡基因),基因按全阶段所有细胞 z-score。基因集为已发表通用细胞周期(Tirosh et al. 2016 风格:Mki67, Top2a, Ccna2, Ccnb1, Cdk1, Pcna, Mcm2/3/5, Rrm2, Tyms, Birc5, Ube2c, Tpx2, Cenpa, E2f1, Hmgb2, Nusp1, Kif23, Ccnb2, Cdkn3, Bub1, Plk1, Aurkb, Kif20a, Anln, Hist1h1c, Smc2, Prim1, Fen1)与凋亡基因(Bax, Casp3/7/9, Bbc3, Tp53, Gadd45a, Bak1, Bok, Apaf1, Bcl2l11, Trp53inp1, Cdkn1a),与面板取交集(通用已发表知识,不含禁窗测量)。
  • 每类型均值 p_c 向细胞数加权均值 p̄ 收缩(系数 n_c/(n_c+100)),重加权倍数 f_c = clip(exp(β·(p̂_c−p̄)), 0.5, 2),权重 w_c = n_c·f_c。
  • 目标细胞数按 w_c 比例分配(容量上限=3×n_c,超出重分配),类型内无放回抽样,超额时每源细胞最多用 3 次。rng=default_rng(seed),确定性。
  • 外部跨数据集输入(proxy2 的 Qiu E9.0)完全忽略(节点 6 结论:批次效应主导;proxy2 预测与 proxy 逐字节相同,已验证 md5 一致)。
  • 单输入阶段即可用(打分只用一个快照),无两阶段差外推,final 视图同规则成立。

β 的符号与取值(vec-score A 半,13 次查询)

  • 正 β(上调高增殖类型)在两个尺子上都变差:proxy β=+1→45.81,β=+2→43.56(direction 44.75/43.50,de_direction 转负)。
  • 负 β 单调改善后平台:proxy β=-1→54.31,-2→55.35,-3→55.57,-4→55.24,-5→55.04(copy_last 基线实测 50.40,父节点记录的 50.04 含 float 往返噪声)。X3 β=-3→51.11,-4→51.34,-5→51.57(基线 50.00)。
  • 选 β=-4:proxy 55.24(seed1 复查 55.48,种子噪声 ±0.24)、X3 51.34、proxy2=proxy(md5 相同,实测 55.24)。三尺子均值 ≈53.9 vs 父 50.03。
  • 放宽 clip 到 [1/3,3](β=-4):proxy 54.29 变差、X3 51.34 不变 → 保持 [0.5,2]。

为什么负号合理(机制解释,写进程序的知识只有"打分用哪组基因")

打分是快照上的相对增殖活性:快速循环的多能祖细胞(NCC、EXEM、Paraxial Mesoderm、Surface Ectoderm)在接下来一天里大量分化、其祖细胞池被消耗/稀释,而相对退出周期的分化群(心肌、内皮、前肠衍生)在群体层面净扩增(心脏在 E9 开始搏动并快速长大)。两个独立尺子(全胚 proxy、心脏 X3)同向验证了这一点,不是 A 半噪声。β 与 clip 是超参数,方向由数据驱动,无任何硬编码类型名/比例。

验证

  • vec-check 三视图全 ok;proxy/proxy2 输出 md5 相同;seed 0/1 分数差 <0.3。
  • 运行 ~5s,内存 ~1.3GB,远低于 limits。

未验证 / 局限

  • final(E9.5→E10.5,1 天间隔)无法本地查分;β=-4 的幅度在更长间隔上可能偏大或偏小(组成漂移更多由新类型出生驱动,而重加权只能调已有类型的比例)。
  • X3 增益 +1.3 小于噪声线(2 分),主要增益来自 proxy/proxy2(+4.8~5.2)。
  • 不产生新细胞类型、不改表达谱:cell_state/de_recovery 的提升只来自组成与分布形状。

调研员的计划

名称增殖打分驱动的组成重加权(内禀增长率,β 阻尼,β=0 退化为 copy_last)
动机父节点 6 四组全部 ~50(cell_state 49.93 最弱),其 ANALYSIS 明确指出:节点 2 靠组成调整在 proxy 拿 56.23(vs 节点 6 的 50.04,+6.2),'细胞组成重加权比表达位移更有效';而表达位移在 X3 上被否定(α≥0.1 时 de_score 恒饱和 −0.0857)。节点 2 在 X3 只有 46.85(低于 copy 基线 50.00),提示其组成先验可能是硬编码/心脏特异的,跨视图不稳健。本方案用数据内禀信号(各细胞类型的增殖-凋亡打分差)驱动组成重加权:不碰表达矩阵(保住节点 6 已修复的 covariation 50.11),且同一规则在 proxy(单输入)、X3(心脏)、final(全胚)上都成立,属于 T1-13/T1-03 家族,与节点 2 的先验式重加权机制不同。
做法在节点 6 的 run.py 上改抽样环节,保留 ALPHA=0 的位移代码不动。步骤:(1) 对最后一个官方输入阶段(proxy 为 E8.5,X3 为 E9.0,final 为 E9.5;proxy2 的外部 Qiu 输入按节点 6 结论完全忽略),计算每细胞的增殖打分 p:取已发表通用细胞周期基因集(Tirosh 2016 风格,如 Mki67, Top2a, Ccna2, Ccnb1, Cdk1, Pcna, Mcm2, Mcm5, Rrm2, Tyms, Birc5, Ube2c, Tpx2, Cenpa, E2f1, Hmgb2, Nusp1, Kif23,与面板取交集;全为已发布阶段的通用知识,不含禁窗信息)与凋亡基因集(Bax, Casp3, Casp9, Bbc3, Tp53, Gadd45a 等),基因先按全样本 z-score,p_cell = mean(增殖) − mean(凋亡)。(2) 每类型均值 p_c,对 n_c<100 的类型按 n_c/(n_c+100) 向全体加权均值收缩;权重 w_c = n_c · exp(β·(p_c − p̄)),单类型重加权倍数 clip 到 [1/2, 2]。(3) 目标细胞数按 w_c 归一化做多项式分配(rng 用 seed),各类型内无放回抽样,超过 n_c 时允许重复抽样但单细胞重复次数 ≤3,超出部分按 w 重新分配给其他类型;细胞表达原样复制(不做任何位移,α 保持 0)。(4) β 网格用 vec-score A 半筛选:先跑 β=0 sanity(应复现 proxy≈50.04、X3≈50.00),再 β∈{0.5,1.0,2.0} 查 proxy(proxy 单输入即可测组成重加权,这是本方案相对表达位移的关键优势——不需要两阶段尺子);取 proxy 上最优的 1–2 个 β 再查 X3 与 proxy2,按节点分公式(三尺子均值)选 β;若最优 β 与 β=0 差距 <2 分(噪声内),用不同程序 seed 各复查 2 次再定,仍无差异则定 β=0 保底(不劣于父节点 50.03)。查询预算约 12/20。(5) 单输入阶段天然可用(打分只用一个快照),两阶段时不引入跨阶段组成差外推(X3 已证明其有害,节点 2 的 46.85 是前车之鉴)——统一只用最后阶段的内禀打分。
风险(1) 增殖打分可能不足以预测 1 天内的相对扩增(组成变化还受迁移、新类型出生驱动),β>0 无增益——Engineer 应在前 4 次查询(β 网格 on proxy)内发现,此时直接落 β=0,分数不劣于父节点。(2) 重加权在 X3(心脏、仅 2174 细胞)上可能像节点 2 一样掉分——必须先查 X3 再定 β,若 X3 掉 >2 分而 proxy 涨 <4 分则弃用(三尺子等权,X3 损失会抵消 proxy 增益)。(3) 重复抽样(单细胞 ×3)可能压低 covariation/de_recovery——分配阶段监控重复率,若某类型重复率 >30% 说明 β 过大。(4) 面板基因与细胞周期基因集交集过小(<5 个)时打分噪声大——此时回退 β=0 并在 METHOD.md 记录。(5) A 半/B 半差异:所有 β 决策只依据 A 半且要求超噪声(>2 分),接近噪声时保守取小 β 或 0。

代码改动?这个节点的程序和父节点程序的逐行差别:绿色是新增,红色是删除。

对比:父节点版本 83a5263c1a。改动的文件:solution/METHOD.md +25 −13、solution/run.py +158 −27

diff --git a/solution/METHOD.md b/solution/METHOD.mdindex 8159700..9660e59 100644--- a/solution/METHOD.md+++ b/solution/METHOD.md@@ -1,20 +1,32 @@-阻尼伪批量位移(线性空间乘性 + EB 逐基因收缩):X3 上调 α 网格后发现任何位移都劣于复制,α 定为 0,退化为 copy_last,但保留完整位移机制。+组成重加权(数据内禀增殖打分,负 β):按各细胞类型"增殖−凋亡"打分差以 f=clip(exp(β·Δp),0.5,2)、β=-4 重加权 copy_last 抽样;表达原样复制(α=0)。  ## 方法 -- 从最近两个**官方**输入阶段计算每细胞类型伪批量差值 delta = mean(last|c) − mean(prev|c)(log 空间),同时算抽样标准误 se² = var_last/n_last + var_prev/n_prev。-- 逐基因经验贝叶斯收缩:tau²_g = max(0, Var_c(delta_cg) − mean_c(se²_cg)),s_cg = tau²_g/(tau²_g+se²_cg),delta' = clip(s·delta, ±1.5)。-- 应用方式为线性空间乘性缩放:x_new = log1p(expm1(x)·exp(α·delta'_c))。单调、零点保持零点,无父节点加性+clip(≥0) 的零堆积(父节点 covariation 38.53 的主要来源)。-- 前一阶段缺失的类型原样复制;单输入阶段(proxy)退化为 copy_last 抽样;外部跨数据集输入(proxy2 的 Qiu E9.0)不参与 delta——跨技术批次效应会主导差值。+- 表达:完全复制最后一个**官方**输入阶段(proxy=E8.5,X3=E9.0,final=E9.5)的细胞,不做任何位移(节点 6 结论:X3 上任何 α>0 都劣于复制;节点 3 的加性+clip 位移毁 covariation)。位移代码保留(--alpha),默认 0。+- 组成(本节点的改动):对最后官方输入阶段的每个细胞算打分 p_cell = mean(z 增殖基因) − mean(z 凋亡基因),基因按全阶段所有细胞 z-score。基因集为已发表通用细胞周期(Tirosh et al. 2016 风格:Mki67, Top2a, Ccna2, Ccnb1, Cdk1, Pcna, Mcm2/3/5, Rrm2, Tyms, Birc5, Ube2c, Tpx2, Cenpa, E2f1, Hmgb2, Nusp1, Kif23, Ccnb2, Cdkn3, Bub1, Plk1, Aurkb, Kif20a, Anln, Hist1h1c, Smc2, Prim1, Fen1)与凋亡基因(Bax, Casp3/7/9, Bbc3, Tp53, Gadd45a, Bak1, Bok, Apaf1, Bcl2l11, Trp53inp1, Cdkn1a),与面板取交集(通用已发表知识,不含禁窗测量)。+- 每类型均值 p_c 向细胞数加权均值 p̄ 收缩(系数 n_c/(n_c+100)),重加权倍数 f_c = clip(exp(β·(p̂_c−p̄)), 0.5, 2),权重 w_c = n_c·f_c。+- 目标细胞数按 w_c 比例分配(容量上限=3×n_c,超出重分配),类型内无放回抽样,超额时每源细胞最多用 3 次。rng=default_rng(seed),确定性。+- 外部跨数据集输入(proxy2 的 Qiu E9.0)完全忽略(节点 6 结论:批次效应主导;proxy2 预测与 proxy 逐字节相同,已验证 md5 一致)。+- 单输入阶段即可用(打分只用一个快照),无两阶段差外推,final 视图同规则成立。 -## 验证(vec-score,A 半)+## β 的符号与取值(vec-score A 半,13 次查询) -- X3(E8.75+E9.0→E9.5,唯一可测的两阶段尺子):α=1.0 → 48.93;α=0.7 → 48.99;α=0.5 → 49.03;α=0.3 → 49.07;α=0.2 → 49.09;α=0.1 → 49.11;α=0 → 50.00(四组全 50)。-- 关键发现:de_score 在 α≥0.1 时恒为 −0.0857(饱和),即 EB 收缩后的极小 delta(mean|d|≈0.003,原始 ≈0.013)也已把 de_recovery 从 50 压到 47.3——E8.75→E9.0 的 delta 方向对 E9.5 目标基本无益。乘性+EB 相对父节点加性+clip 已把 X3 从 40.53 修到 49.1(covariation 38.5→49.9),但最优仍是 α=0。-- 故默认 ALPHA=0.0:proxy/proxy2/X3 都等于 copy_last 抽样(proxy 50.04,X3 50.00)。位移机制保留在代码里(--alpha 可启用),供后续节点在 final(E9.5→E10.5,官方数据、细胞多、EB 收缩弱得多)上另行验证。+- **正 β(上调高增殖类型)在两个尺子上都变差**:proxy β=+1→45.81,β=+2→43.56(direction 44.75/43.50,de_direction 转负)。+- **负 β 单调改善后平台**:proxy β=-1→54.31,-2→55.35,-3→55.57,-4→55.24,-5→55.04(copy_last 基线实测 50.40,父节点记录的 50.04 含 float 往返噪声)。X3 β=-3→51.11,-4→51.34,-5→51.57(基线 50.00)。+- 选 **β=-4**:proxy 55.24(seed1 复查 55.48,种子噪声 ±0.24)、X3 51.34、proxy2=proxy(md5 相同,实测 55.24)。三尺子均值 ≈53.9 vs 父 50.03。+- 放宽 clip 到 [1/3,3](β=-4):proxy 54.29 变差、X3 51.34 不变 → 保持 [0.5,2]。 -## 未验证 / 已知局限+## 为什么负号合理(机制解释,写进程序的知识只有"打分用哪组基因") -- final 视图(真实任务)无法在本节点查分:X3 的"位移无益"结论基于 2174 细胞、0.25 天间隔、sci-RNA-seq 的外部心脏数据,外推到官方 1 天间隔不保证成立;α=0 是保守选择(copy_last 是 T1 已知强基线,官方常数位移 48.6 也低于它)。-- proxy2 的外部 Qiu E9.0 输入完全未用:其标签(First/Second heart field、Endocardial)与官方 E8.5 标签无一一对应,跨数据集 delta 风险大于潜在收益,未做实测。-- 无网络、无保留阶段数据;未使用 prior/ 资源;无硬编码统计量(一切从视图输入现场计算)。+打分是快照上的**相对**增殖活性:快速循环的多能祖细胞(NCC、EXEM、Paraxial Mesoderm、Surface Ectoderm)在接下来一天里大量分化、其祖细胞池被消耗/稀释,而相对退出周期的分化群(心肌、内皮、前肠衍生)在群体层面净扩增(心脏在 E9 开始搏动并快速长大)。两个独立尺子(全胚 proxy、心脏 X3)同向验证了这一点,不是 A 半噪声。β 与 clip 是超参数,方向由数据驱动,无任何硬编码类型名/比例。++## 验证++- vec-check 三视图全 ok;proxy/proxy2 输出 md5 相同;seed 0/1 分数差 <0.3。+- 运行 ~5s,内存 ~1.3GB,远低于 limits。++## 未验证 / 局限++- final(E9.5→E10.5,1 天间隔)无法本地查分;β=-4 的幅度在更长间隔上可能偏大或偏小(组成漂移更多由新类型出生驱动,而重加权只能调已有类型的比例)。+- X3 增益 +1.3 小于噪声线(2 分),主要增益来自 proxy/proxy2(+4.8~5.2)。+- 不产生新细胞类型、不改表达谱:cell_state/de_recovery 的提升只来自组成与分布形状。diff --git a/solution/run.py b/solution/run.pyindex bce7ea1..d67b68b 100644--- a/solution/run.py+++ b/solution/run.py@@ -1,18 +1,21 @@ #!/usr/bin/env python3-"""Damped pseudobulk shift: multiplicative scaling in linear space + EB shrinkage.--For each cell type present in the two latest official inputs, the pseudobulk-delta (log-space mean difference) is computed with its sampling standard error,-shrunk per gene by an empirical-Bayes factor across types, winsorized, and-applied to a subsample of the latest stage as a multiplicative scaling in-linear space:  x_new = log1p(expm1(x) * exp(alpha * delta')).--This is monotone, keeps zeros at zero (no clip-induced zero pile-up), and the-global damping alpha < 1 avoids over-extrapolating a single observed step.-Types missing from the earlier stage are copied unchanged. With a single input-stage there is no delta and the method falls back to copy_last sampling.-External (cross-dataset) inputs are ignored: a delta across datasets/technologies-would be dominated by batch effects.+"""Composition reweighting by intrinsic proliferation-vs-apoptosis score.++Expressions are copied unchanged from the latest official input stage (the+damped multiplicative pseudobulk shift is kept in code, ALPHA=0 by default:+X3 showed any nonzero shift is worse than copy).  The change vs copy_last is+in *sampling weights*: each cell type gets a growth factor+    f_c = clip(exp(beta * (p_c - pbar)), 0.5, 2)+where p_c is the type's mean per-cell score  mean(z prolif) - mean(z apopt)+over published generic cell-cycle / apoptosis gene sets (Tirosh-2016-style;+general published-stage knowledge, no held-out-window information), genes+z-scored over all cells of the stage, pbar the cell-weighted mean, and p_c+shrunk toward pbar by n_c/(n_c+100) for small types.  Target cell count is+allocated multinomially proportional to n_c * f_c, sampled without replacement+within a type (each source cell used at most 3 times when over-allocated).++Works with a single input stage (score uses one snapshot); external+cross-dataset inputs are ignored (batch effects dominate; node 6 finding). """  from __future__ import annotations@@ -28,25 +31,136 @@ from src.task1_temporal.view_io import (     load_manifest,     panel_genes,     read_stage,-    sample_rows,     target_n_cells,     write_prediction, ) -ALPHA = 0.0          # global damping of the shift (tuned on X3: any shift < copy)+ALPHA = 0.0          # expression shift damping (kept from node 6; 0 = copy)+BETA = -4.0          # composition reweight strength (negative: downweight cycling types) WINSOR = 1.5         # winsorize shrunk deltas (log space)+FACTOR_CLIP = (0.5, 2.0)   # per-type reweight factor bounds+MAX_COPIES = 3       # a source cell may appear at most this often+SHRINK_N = 100.0     # small-type shrinkage constant++# Published generic cell-cycle (Tirosh et al. 2016 style) / apoptosis sets.+PROLIF_GENES = [+    "Mki67", "Top2a", "Ccna2", "Ccnb1", "Cdk1", "Pcna", "Mcm2", "Mcm5",+    "Rrm2", "Tyms", "Birc5", "Ube2c", "Tpx2", "Cenpa", "E2f1", "Hmgb2",+    "Nusp1", "Kif23", "Ccnb2", "Cdkn3", "Bub1", "Plk1", "Aurkb", "Kif20a",+    "Anln", "Hist1h1c", "Smc2", "Mcm3", "Prim1", "Fen1",+]+APOPT_GENES = [+    "Bax", "Casp3", "Casp9", "Bbc3", "Tp53", "Gadd45a", "Bak1", "Bok",+    "Casp7", "Apaf1", "Bcl2l11", "Trp53inp1", "Cdkn1a",+]   def as_csr(matrix) -> sparse.csr_matrix:     return matrix.tocsr() if sparse.issparse(matrix) else sparse.csr_matrix(matrix)  -def type_shift_deltas(prev_X, prev_labels, last_X, last_labels):-    """EB-shrunk, winsorized per-type log-space deltas.+def gene_indices(genes: list[str], names: list[str]) -> np.ndarray:+    pos = {g: i for i, g in enumerate(genes)}+    return np.array([pos[n] for n in names if n in pos], dtype=np.int64)+++def proliferation_score(X: sparse.csr_matrix, genes: list[str]) -> np.ndarray | None:+    """Per-cell mean(z prolif) - mean(z apopt); None if gene overlap too small."""+    pi = gene_indices(genes, PROLIF_GENES)+    ai = gene_indices(genes, APOPT_GENES)+    if len(pi) < 5 or len(ai) < 3:+        return None+    X = as_csr(X).astype(np.float64)+    n = X.shape[0]++    def col_stats(idx):+        sub = X[:, idx]+        mu = np.asarray(sub.mean(axis=0)).ravel()+        sq = np.asarray(sub.multiply(sub).mean(axis=0)).ravel()+        sd = np.sqrt(np.maximum(sq - mu * mu, 0.0))+        return mu, np.where(sd > 1e-8, sd, 1.0)++    def cell_zmean(idx):+        mu, sd = col_stats(idx)+        dense = np.asarray(X[:, idx].todense(), dtype=np.float64)+        return ((dense - mu) / sd).mean(axis=1)++    return cell_zmean(pi) - cell_zmean(ai)+++def type_factors(p_cell: np.ndarray, labels: np.ndarray) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray]:+    """Return (unique types, per-type reweight factor f_c), beta applied later."""+    types = np.unique(labels)+    n_c = np.array([(labels == t).sum() for t in types], dtype=np.float64)+    p_c = np.array([p_cell[labels == t].mean() for t in types], dtype=np.float64)+    pbar = float((n_c * p_c).sum() / n_c.sum())+    shrink = n_c / (n_c + SHRINK_N)+    dp = shrink * (p_c - pbar)+    return types, n_c, dp+++def allocate_counts(w: np.ndarray, n_avail: np.ndarray, total: int, rng) -> np.ndarray:+    """Allocate `total` cells proportional to w, capped at MAX_COPIES*n_avail."""+    cap = (MAX_COPIES * n_avail).astype(np.int64)+    total = min(total, int(cap.sum()))+    frac = w / w.sum()+    alloc = np.floor(frac * total).astype(np.int64)+    rem = total - alloc.sum()+    if rem > 0:+        order = np.argsort(-(frac * total - alloc))+        alloc[order[:rem]] += 1+    for _ in range(20):+        over = np.maximum(alloc - cap, 0)+        if over.sum() == 0:+            break+        excess = int(over.sum())+        alloc -= over+        room = np.maximum(cap - alloc, 0)+        if room.sum() == 0:+            break+        add = np.floor(excess * room / room.sum()).astype(np.int64)+        alloc += add+        left = total - alloc.sum()+        if left > 0:+            room = np.maximum(cap - alloc, 0)+            order = np.argsort(-room)+            for j in order:+                if left <= 0:+                    break+                take = min(int(room[j]), left)+                alloc[j] += take+                left -= take+        elif left < 0:+            order = np.argsort(-alloc)+            for j in order:+                if left >= 0:+                    break+                take = min(int(alloc[j]), -left)+                alloc[j] -= take+                left += take+    return alloc+++def weighted_sample(labels: np.ndarray, factors: np.ndarray, types: np.ndarray,+                     n_target: int, rng) -> np.ndarray:+    n_avail = np.array([(labels == t).sum() for t in types], dtype=np.float64)+    w = n_avail * factors+    alloc = allocate_counts(w, n_avail, n_target, rng)+    rows = []+    for t, k in zip(types, alloc):+        idx = np.flatnonzero(labels == t)+        if k <= len(idx):+            rows.append(rng.choice(idx, size=int(k), replace=False))+        else:+            reps = int(np.ceil(k / len(idx)))+            pool = np.tile(idx, reps)+            rows.append(rng.choice(pool, size=int(k), replace=False))+    return np.concatenate(rows) if rows else np.array([], dtype=np.int64)+ -    delta_cg = mean(last|c) - mean(prev|c);  se2_cg = var_last/n_last + var_prev/n_prev-    tau2_g = max(0, Var_c(delta_cg) - mean_c(se2_cg));  s_cg = tau2_g / (tau2_g + se2_cg)-    """+# ---- kept from node 6: damped multiplicative pseudobulk shift (ALPHA=0) ----++def type_shift_deltas(prev_X, prev_labels, last_X, last_labels):     prev_X = as_csr(prev_X)     last_X = as_csr(last_X)     types = [t for t in np.unique(last_labels) if t in set(np.unique(prev_labels).tolist())]@@ -74,7 +188,6 @@ def type_shift_deltas(prev_X, prev_labels, last_X, last_labels):   def apply_multiplicative(X, labels, deltas, alpha) -> sparse.csr_matrix:-    """x_new = log1p(expm1(x) * exp(alpha * delta[type])) per row."""     X = as_csr(X)     blocks = []     order = []@@ -102,20 +215,38 @@ def main() -> None:     parser.add_argument("--out", required=True)     parser.add_argument("--seed", type=int, default=0)     parser.add_argument("--alpha", type=float, default=ALPHA)+    parser.add_argument("--beta", type=float, default=BETA)     args = parser.parse_args()      manifest = load_manifest(args.data)     genes = panel_genes(args.data, manifest)-    stages = inputs_by_time(manifest)+    stages = inputs_by_time(manifest)          # official only; external ignored     last = read_stage(args.data, stages[-1], genes)     rng = np.random.default_rng(args.seed)-    rows = sample_rows(last.n_obs, target_n_cells(manifest, last.n_obs), rng)+    labels = labels_of(last)+    n_target = target_n_cells(manifest, last.n_obs)++    types = np.unique(labels)+    factors = None+    if args.beta != 0:+        p_cell = proliferation_score(last.X, genes)+        if p_cell is not None:+            t2, _n, dp = type_factors(p_cell, labels)+            factors = np.clip(np.exp(args.beta * dp), *FACTOR_CLIP)+            assert np.array_equal(t2, types)++    if factors is not None:+        rows = weighted_sample(labels, factors, types, n_target, rng)+    else:+        from src.task1_temporal.view_io import sample_rows+        rows = sample_rows(last.n_obs, n_target, rng)+     X = last.X[rows]-    if len(stages) >= 2:+    if args.alpha != 0 and len(stages) >= 2:         prev = read_stage(args.data, stages[-2], genes)-        deltas = type_shift_deltas(prev.X, labels_of(prev), last.X, labels_of(last))+        deltas = type_shift_deltas(prev.X, labels_of(prev), last.X, labels)         del prev-        X = apply_multiplicative(X, labels_of(last)[rows], deltas, args.alpha)+        X = apply_multiplicative(X, labels[rows], deltas, args.alpha)     write_prediction(X, genes, args.out, seed=args.seed)  

调研来源?调研员查到并用到的知识条目和文献检索结果(只列标题和编号)。

用到的知识库条目

编号标题出处
k018Damped per-type shift: shrinkage alpha on the observed deltanotes/plan/cards/T1.md
k031Offline OT toolkit in the sandbox: moscot TemporalProblem, wot OTModel, POT, geomloss10.1038/s41586-024-08453-2 (moscot); 10.1016/j.cell.2019.01.006 (Waddington-OT)
k041Within-stage pseudotime and graph toolkit offline: scanpy DPT/PAGA/Leiden, Palantir, CellRank 210.1186/s13059-019-1663-x (PAGA); 10.1038/s41587-019-0068-4 (Palantir); 10.1038/s41592-024-02303-9 (CellRank 2)

分析结果?分析员写的 ANALYSIS.json:改了什么、各组分数怎么变、假设是否成立、经验和下一步建议。

改了什么在节点 6(copy_last,α=0)基础上加组成重加权:用最后官方输入阶段的内禀"增殖−凋亡"打分(Tirosh 风格基因集,逐细胞 z-score,类型均值按 n/(n+100) 收缩)计算倍数 f=clip(exp(β·Δp), 0.5, 2),按 n_c·f_c 多项式分配抽样(单细胞最多用 3 次);表达原样复制,proxy2 外部输入完全忽略。查分后选定 β=-4(负号,与 PLAN 预期的正 β 相反)。
各组分数的变化X3:噪声内:51.35 vs 50.00,+1.35 < 2 分噪声线
cell_state:变好:53.83 vs 49.93,+3.90,超噪声
covariation:变好:53.49 vs 50.11,+3.38,超噪声
de_recovery:噪声内:50.36 vs 50.00,+0.36 < 2 分噪声线
direction:变好:56.82 vs 50.11,+6.71,远超噪声
proxy:变好:54.79 vs 50.04,+4.75
proxy2:变好:54.79 vs 50.04,+4.75(与 proxy 输出 md5 相同)
假设是否成立是
经验
  1. PLAN 假设上调高增殖类型(正 β)有利,实测相反:正 β 在 proxy 上掉到 45.81/43.56,负 β(下调快循环祖细胞)单调改善至 β≈-3~-5 平台;打分驱动的组成重加权机制本身成立,但效应方向必须靠网格实测,不能靠生物学直觉预设符号。
  2. 组成重加权只动抽样不动表达矩阵时,covariation 不降反升(50.11→53.49),验证了节点 6 的结论:破坏 covariation 的是表达位移/加性 clip,而非组成调整。
  3. 在 β=-4、clip[0.5,2] 下,放宽 clip 到 [1/3,3] 使 proxy 变差(55.24→54.29)而 X3 不变:clip 收紧是对小类型极端权重的必要保护。
  4. 增益主要来自 proxy/proxy2(+4.75),X3(心脏,仅 2174 细胞)只有 +1.35 在噪声内——组成重加权在大细胞量视图上收益更可靠,小视图上接近基线但不掉分(对比节点 2 的先验式重加权在 X3 掉到 46.85),说明数据内禀信号比硬编码先验跨视图更稳健。
  5. 单输入阶段可用的内禀打分(一个快照)比两阶段差值外推更有价值:无需跨阶段/跨数据集差,proxy 与 proxy2 输出完全一致,且规避了批次效应。
  6. 重复抽样上限(单细胞 ≤3 次)+ 容量重分配未损害分数,de_recovery 保持在噪声内基线,说明适度过采样在 T1 打分下是安全的。
下一步建议
  1. 针对 direction/cell_state:在 β=-4 附近做二维网格(β∈{-3,-4,-5} × clip 上侧∈{2,2.5,3},下侧固定 0.5),在 proxy 与 X3 两个尺子上验证,要求超 2 分噪声才采纳。
  2. 针对 X3(当前增益在噪声内):尝试按细胞数/视图自适应缩放 β(如小样本视图用 |β| 更大或更小各测一次),或检查 X3 上类型级 Δp 分布是否因样本量小而收缩过度(SHRINK_N=100 对 2174 细胞偏大,可试 SHRINK_N∈{30,50})。
  3. 针对 final 视图(1 天间隔、无法本地查分):与节点 2 的组成先验做正交组合前先在其尺子上验证兼容性;也可试按 Δt 缩放 β(间隔越长漂移越大),但因无法本地验证,改动应保持 β=0 退化路径可回退。

对话摘要?每个角色和大模型对话的统计:轮数、工具调用、用时、token 数和最后的回答摘录;原始记录只给路径。

只给统计和最后回答的摘录;完整对话请到原始记录位置里列出的文件看。

分析员

角色?调研员写计划、工程师改代码、分析员解读分数、审查员检查作弊。分析员 alibaba-token-plan-cn/qwen3.8-max
调用次数1 次
轮数?大模型一共回复了几轮(每轮可以调用多个工具)。5
工具调用?大模型调用读文件、执行命令等工具的次数,按工具名统计。共 4 次:bash 2、read 1、write 1
用时不到 1 分
token 数?输入 / 输出(含思考)的 token 数,来自接口返回的用量。输入 6,054 · 输出 1,323 · 思考 971
任务(第一行)分析节点 n9 的打分结果,写 ANALYSIS.json
最后的回答(摘录)
ANALYSIS.json written
原始记录位置?完整对话记录在 Spark 上的文件路径;看板不复制原始内容。/home/spark-longxinyang/vec/g23_wt/agent/runs/20261001-140531-search-t1-g23-spark/nodes/9/analyst.jsonl 12 KB
/home/spark-longxinyang/vec/g23_wt/agent/runs/20261001-140531-search-t1-g23-spark/nodes/9/analyst.stderr

工程师

角色工程师 alibaba-token-plan-cn/qwen3.8-max
调用次数1 次
轮数28
工具调用共 34 次:bash 29、write 2、edit 2、read 1
用时10 分
token 数输入 48,500 · 输出 10,039 · 思考 6,021
任务(第一行)按计划修改程序:增殖打分驱动的组成重加权(内禀增长率,β 阻尼,β=0 退化为 copy_last)
最后的回答(摘录)
完成。节点 9 提交总结:

**做了什么**:在节点 6(copy_last)基础上加组成重加权——用最后官方输入阶段的内禀"增殖−凋亡"打分(Tirosh 风格通用基因集,逐细胞 z-score,类型均值收缩)计算重加权倍数 f=clip(exp(β·Δp),0.5,2),按 n_c·f_c 分配抽样;表达原样复制,忽略 proxy2 外部输入。意外发现:**正 β 有害、负 β 显著有效**(下调快循环祖细胞、上调相对退出周期的分化群,两尺子同向验证)。

**查分**(13/20 次):β=-4 → proxy 55.24(seed1: 55.48)、proxy2 55.24、X3 51.34,均值 ≈53.9 vs 父节点 50.03;copy_last 实测基线 proxy 50.40。β 网格 ±(1~5) 及 clip 放宽均已扫过。三视图 vec-check 通过、默认参数与查分文件 md5 一致、确定性、~5s/1.3GB。

**下一步最值得试**:(1) 在 β=-4 附近联合调 clip 上限(只放宽上侧如 [0.5,3]);(2) 把重加权与节点 2 的心脏/JCF 先验做正交组合(其 proxy 56.23 略高于本节点);(3) final 视图 1 天间隔下漂移更大,可试按 Δt 缩放 β。
原始记录位置/home/spark-longxinyang/vec/g23_wt/agent/runs/20261001-140531-search-t1-g23-spark/nodes/9/engineer.jsonl 126 KB
/home/spark-longxinyang/vec/g23_wt/agent/runs/20261001-140531-search-t1-g23-spark/nodes/9/engineer.stderr

调研员

角色调研员 alibaba-token-plan-cn/qwen3.8-max
调用次数1 次
轮数1
工具调用共 0 次:—
用时1 分
token 数输入 9,332 · 输出 1,244 · 思考 3,500
任务(第一行)为节点 n9(改进,父节点 n6)写改进计划 PLAN.json
最后的回答(摘录)
```json
{
  "name": "增殖打分驱动的组成重加权(内禀增长率,β 阻尼,β=0 退化为 copy_last)",
  "motivation": "父节点 6 四组全部 ~50(cell_state 49.93 最弱),其 ANALYSIS 明确指出:节点 2 靠组成调整在 proxy 拿 56.23(vs 节点 6 的 50.04,+6.2),'细胞组成重加权比表达位移更有效';而表达位移在 X3 上被否定(α≥0.1 时 de_score 恒饱和 −0.0857)。节点 2 在 X3 只有 46.85(低于 copy 基线 50.00),提示其组成先验可能是硬编码/心脏特异的,跨视图不稳健。本方案用数据内禀信号(各细胞类型的增殖-凋亡打分差)驱动组成重加权:不碰表达矩阵(保住节点 6 已修复的 covariation 50.11),且同一规则在 proxy(单输入)、X3(心脏)、final(全胚)上都成立,属于 T1-13/T1-03 家族,与节点 2 的先验式重加权机制不同。",
  "approach": "在节点 6 的 run.py 上改抽样环节,保留 ALPHA=0 的位移代码不动。步骤:(1) 对最后一个官方输入阶段(proxy 为 E8.5,X3 为 E9.0,final 为 E9.5;proxy2 的外部 Qiu 输入按节点 6 结论完全忽略),计算每细胞的增殖打分 p:取已发表通用细胞周期基因集(Tirosh 2016 风格,如 Mki67, Top2a, Ccna2, Ccnb1, Cdk1, Pcna, Mcm2, Mcm5, Rrm2, Tyms, Birc5, Ube2c, Tpx2, Cenpa, E2f1, Hmgb2, Nusp1, Kif23,与面板取交集;全为已发布阶段的通用知识,不含禁窗信息)与凋亡基因集(Bax, Casp3, Casp9, Bbc3, Tp53, Gadd45a 等),基因先按全样本 z-score,p_cell = mean(增殖) − mean(凋亡)。(2) 每类型均值 p_c,对 n_c<100 的类型按 n_c/(n_c+100) 向全体加权均值收缩;权重 w_c = n_c · exp(β·(p_c − p̄)),单类型重加权倍数 clip 到 [1/2, 2]。(3) 目标细胞数按 w_c 归一化做多项式分配(rng 用 seed),各类型内无放回抽样,超过 n_c 时允许重复抽样但单细胞重复次数 ≤3,超出部分按 w 重新分配给其他类型;细胞表达原样复制(不做任何位移,α 保持 0)。(4) β 网格用 vec-score A 半筛选:先跑 β=0 sanity(应复现 proxy≈50.04、X3≈50.00),再 β∈{0.5,1.0,2.0} 查 proxy(proxy 单输入即可测组成重加权,这是本方案相对表达位移的关键优势——不需要两阶段尺子);取 proxy 上最优的 1–2 个 β 再查 X3 与 proxy2,按节点分公式(三尺子均值)选 β;若最优 β 与 β=0 差距 <2 分(噪声内),用不同程序 seed 各复查 2 次再定,仍无差异则定 β=0 保底(不劣于父节点 50.03)。查询预算约 12/20。(5) 单输入阶段天然可用(打分只用一个快照),两阶段时不引入跨阶段组成差外推(X3 已证明其有害,节点 2 的 46.85 是前车之鉴)——统一只用最后阶段的内禀打分。",
  "expected_groups": ["cell_state", "direction"],
  "risks": "(1) 增殖打分可能不足以预测 1 天内的相对扩增(组成变化还受迁移、新类型出生驱动),β>0 无增益——Engineer 应在前 4 次查询(β 网格 on proxy)内发现,此时直接落 β=0,分数不劣于父节点。(2) 重加权在 X3(心脏、仅 2174 细胞)上可能像节点 2 一样掉分——必须先查 X3 再定 β,若 X3 掉 >2 分而 proxy 涨 <4 分则弃用(三尺子等权,X3 损失会抵消 proxy 增益)。(3) 重复抽样(单细胞 ×3)可能压低 covariation/de_recovery——分配阶段监控重复率,若某类型重复率 >30% 说明 β 过大。(4) 面板基因与细胞周期基因集交集过小(<5 个)时打分噪声大——此时回退 β=0 并在 METHOD.md 记录。(5) A 半/B 半差异:所有 β 决策只依据 A 半且要求超噪声(>2 分),接近噪声时保守取小 β 或 0。",
  "sources": []
}
```
原始记录位置/home/spark-longxinyang/vec/g23_wt/agent/runs/20261001-140531-search-t1-g23-spark/nodes/9/researcher.jsonl 5 KB
/home/spark-longxinyang/vec/g23_wt/agent/runs/20261001-140531-search-t1-g23-spark/nodes/9/researcher.stderr