Virtual Embryo Challenge更新于 10-03 18:47(北京时间) / 每 5 分钟更新

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节点 n13

保持父节点乘法位移(alpha=0.4,保稀疏,单输入退路 copy_last);实测 delta 的 PCA 低秩投影平滑无效,代码回退父配置。

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。20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck
父节点n3
子节点—
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 48.47(+0.0) · X3 48.47(+0.0)
审查未审查
用时?从运行开始到结束(或到现在)的挂钟时间。11 分
程序版本0132046d9f7db1bd10e68b75e5c3a3935b66e9ee (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 0132046d9f:solution/METHOD.md

保持父节点乘法位移(alpha=0.4,保稀疏,单输入退路 copy_last);实测 delta 的 PCA 低秩投影平滑无效,代码回退父配置。

本节点(13)实验记录:PCA 平滑 delta(负结果,已回退)

按 PLAN 对 per-type delta_c 做 last 阶段 log1p 矩阵 top-k 右奇异子空间的低秩投影 (randomized_svd,random_state=seed,确定性),试图去掉破坏协方差结构的逐基因抽样噪声:

方案(X3 A 半,seed 0)板分de_recoverycovariationcell_state
纯投影 k=5047.8845.3048.2248.72
纯投影 k=15047.7544.9248.1748.72
投影 + EB 权重混合(k=50,tau=median残差)48.3048.1847.7348.19
父节点(无平滑,本表复测)48.2948.1847.7048.20

结论:纯投影确实抬 covariation(+0.5~0.7)但 de_recovery 崩(-3.4~-3.8)——真正的 DE 基因多为低方差基因,被投影掉;k 增大单调趋近父节点,不存在甜点。EB 加权混合 (大 |delta| 基因保留原值、噪声基因用投影值)与父节点打平(48.30 vs 48.29,噪声内)。 与节点 6/10 的结果一致:乘法位移框架内对 delta 向量做任何平滑/收缩/筛选都无法超过 均匀 alpha=0.4 位移。故代码逐字节回退到父节点 3 的 run.py(已复测确认板分一致)。

方法

  • 读取全部输入阶段(inputs_by_time)。≥2 个阶段时取最后两个 prev、last; 对同时出现在两阶段的每个细胞类型 c,计算 log1p 空间伪批量差 delta_c = mean(last|c) - mean(prev|c)。
  • 从 last 阶段按 [min_cells, max_cells] 随机抽样(sample_rows),对抽到的 每个类型为 c 的细胞做线性空间乘法缩放: x' = clip((1+x) * exp(alpha * delta_c) - 1, 0),只作用于稀疏矩阵的已存非零 元,稀疏结构完全保留。alpha=0.4(常数超参,不依赖视图/绝对时间)。
  • 仅在 last 出现的类型不位移;单输入阶段(proxy 情形)自动退化为 copy_last。
  • 输出细胞数由 target_n_cells 决定,seed 确定性(np.random.default_rng(seed))。

为什么乘法缩放而不是加法位移

X3 实测(A 半):加法位移+硬裁剪(节点 2 风格,alpha=0.2)把行致密化后 covariation 崩到 30.5(板分 43.9);乘法缩放只改非零元数值、不动稀疏结构, alpha=0.5 时 covariation 47.4、de_recovery 48.2。

关键参数与扫参结果(X3 A 半,seed 0)

方案板分de_recoverycovariationcell_state
copy_last(父节点 1)47.9244.0948.4449.68
mult alpha=0.348.2347.3247.9248.57
mult alpha=0.448.2948.1847.7048.20
mult alpha=0.548.1248.1847.4247.80
mult alpha=1.046.6946.9045.4145.52
add alpha=0.2(致密化)43.9244.1730.5248.58
topk 500/2000 基因过滤 alpha=147.43/46.8446.946.8/45.9—
比例外推 comp=1.044.9642.7445.5744.30

alpha=0.4 三种子(0/1/2):48.29 / 48.59 / 48.83,均值 48.57。 相对父节点的提升(~0.1–0.6)小于噪声(~2),但方向在 3 个种子上均为非负, 且 de_recovery(父节点最弱组)从 44.09 升到 48.18。

验证过什么 / 没验证什么

  • 验证:X3 视图 seed 0/1/2 可复现、vec-check 通过、输出与扫参版本逐元素一致。
  • 验证(负结果):加法致密化位移、topk 基因过滤、细胞比例外推均不优于温和乘法位移。
  • 未验证:final 视图(E8.5+E9.5→E10.5,间隔 1 天而非 0.25 天)上 alpha=0.4 是否仍合适;单输入退路只做了代码路径审查,未在 proxy 视图实跑。
  • alpha 不随时间差缩放是有意保守选择:X3 上 alpha≥0.7 单调变差,而 final 的 时间差是 X3 的 4 倍,若按时间差放大风险大。

知识来源

无外部生物知识;方法只使用视图内两个输入阶段的表达与 celltype 标签现场计算 差值,未硬编码任何阶段统计量。外部数据(external/)与 prior/ 未使用。

调研员的计划

名称PCA投影平滑delta的保协方差乘法位移
动机父节点3最弱组为covariation 47.54(比copy_last的48.44低0.90)。原因:均匀乘法位移对每个基因独立施加exp(0.4*delta_g)因子,delta_g中的逐基因抽样噪声破坏了基因间相关结构。节点6/10已证明在乘法框架上做EB收缩、top-K、软截断均无效(47.65–48.33 vs 48.29),说明问题不在位移机制而在delta向量的噪声结构。节点5(Top-K=500+EB)covariation达49.76,证明减少位移噪声可恢复甚至超越copy_last的协方差水平。本方案用数据自身的PCA相关结构对delta做低秩投影,去除与主协方差方向正交的噪声分量,机制上直接针对covariation回退的根因。
做法步骤:
1. 保留父节点全部框架(读两阶段、按type算delta_c、乘法位移、单输入退路copy_last)。
2. 新增delta平滑:对last阶段全量细胞(或抽样≤5000行以控制时间)的log1p矩阵做truncated SVD(scipy.sparse.linalg.svds或sklearn TruncatedSVD),取前k个右奇异向量V_k(genes×k)。对每个type的delta_c做投影重建:delta_smooth_c = V_k @ (V_k.T @ delta_c)。
3. 用delta_smooth_c替代原始delta_c,其余不变:x'=clip((1+x)exp(0.4delta_smooth_c)-1,0),仅作用于已存非零元。
4. 关键超参k:初值50;搜索{20,50,100,150}。k过小→过度平滑→de_recovery丢失;k过大→无平滑→等同父节点。预期最优在30-100区间。
5. alpha保持0.4不变(已验证安全区间0.3-0.5,不引入额外变量)。
6. 单输入阶段退路:无delta可算,直接copy_last(与父节点一致)。
7. vec-score快速筛选:先X3 seed 0、k=50跑一次,看covariation是否≥48.0且de_recovery≥47.5;若covariation<47.5或de_recovery<46.5则放弃,尝试k=100;若两个k均不达标则回退父节点代码。
8. 若seed 0通过,跑3个seed确认均值差>2再提交。
风险1) PCA主成分可能不包含DE基因方向(DE基因若低方差则被投影掉),导致de_recovery大幅下降。Engineer应在seed 0立即检查de_recovery,若<46.5(比父低>2)则增大k或放弃。2) 稀疏矩阵SVD可能因零膨胀产生伪主成分;对策:用log1p后的矩阵(已做)且只取前150个PC。3) 运行时间增加(SVD约2-5s),总时间应仍<10s,在30分钟内无风险。4) 若k=20/50/100/150均不优于父节点,说明delta噪声不在PCA可捕捉的范围内,应回退父节点代码(耗时<5分钟即可判断)。

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 54efee26b2。改动的文件:solution/METHOD.md +19 −1

diff --git a/solution/METHOD.md b/solution/METHOD.mdindex 7b7b86b..e8c2128 100644--- a/solution/METHOD.md+++ b/solution/METHOD.md@@ -1,4 +1,22 @@-保守 per-type 线性空间缩放位移(alpha=0.4,保稀疏),单输入退路 copy_last。+保持父节点乘法位移(alpha=0.4,保稀疏,单输入退路 copy_last);实测 delta 的 PCA 低秩投影平滑无效,代码回退父配置。++## 本节点(13)实验记录:PCA 平滑 delta(负结果,已回退)++按 PLAN 对 per-type delta_c 做 last 阶段 log1p 矩阵 top-k 右奇异子空间的低秩投影+(randomized_svd,random_state=seed,确定性),试图去掉破坏协方差结构的逐基因抽样噪声:++| 方案(X3 A 半,seed 0) | 板分 | de_recovery | covariation | cell_state |+|---|---|---|---|---|+| 纯投影 k=50 | 47.88 | 45.30 | 48.22 | 48.72 |+| 纯投影 k=150 | 47.75 | 44.92 | 48.17 | 48.72 |+| 投影 + EB 权重混合(k=50,tau=median残差) | 48.30 | 48.18 | 47.73 | 48.19 |+| 父节点(无平滑,本表复测) | 48.29 | 48.18 | 47.70 | 48.20 |++结论:纯投影确实抬 covariation(+0.5~0.7)但 de_recovery 崩(-3.4~-3.8)——真正的+DE 基因多为低方差基因,被投影掉;k 增大单调趋近父节点,不存在甜点。EB 加权混合+(大 |delta| 基因保留原值、噪声基因用投影值)与父节点打平(48.30 vs 48.29,噪声内)。+与节点 6/10 的结果一致:乘法位移框架内对 delta 向量做任何平滑/收缩/筛选都无法超过+均匀 alpha=0.4 位移。故代码逐字节回退到父节点 3 的 run.py(已复测确认板分一致)。  ## 方法 

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
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)
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)

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。

改了什么尝试对 per-type delta 向量做 PCA 低秩投影平滑(randomized_svd top-k 右奇异子空间,k=50/150 及 EB 加权混合),均不优于父节点后逐字节回退到父节点 3 的代码,故榜分与父完全相同(+0.00),仅耗时从 1.1s 增至 2.2s(diff 只改了 METHOD.md 实验记录)。
各组分数的变化cell_state:噪声内(+0.00,48.37)
covariation:噪声内(+0.00,47.54;回测中纯投影 k=50 曾抬 covariation +0.5~0.7 但 de_recovery 崩 -3.4~-3.8,未被采用)
de_recovery:噪声内(+0.00,48.69,因代码已回退)
direction:噪声内(+0.00,49.09)
假设是否成立否
经验
  1. 在乘法位移(alpha=0.4 均匀 exp 缩放)框架内,对 delta 向量做 PCA 低秩投影平滑会投影掉低方差的真 DE 基因,导致 de_recovery 下降 3.4~3.8 分,而 covariation 仅升 0.5~0.7,净效果为负。
  2. 增大投影秩 k 使方案单调退化趋近父节点(k=50 板分 47.88 → k=150 47.75 → EB 混合 48.30 ≈ 父 48.29),不存在甜点 k,说明 delta 噪声不在 PCA 可捕捉的低秩子空间内。
  3. 节点 6/10/13 三次独立证伪:乘法位移框架内任何对 delta 的平滑/收缩/筛选/投影变换都无法超过均匀 alpha=0.4 位移,该搜索方向应关闭。
  4. 回退验证流程有效:逐字节回退父代码 + 复测板分一致 + seed 0 双跑逐位相同,保证了负结果节点不污染树(分数与父完全相同),代价仅为 2.2s 运行时间和若干查分次数。
下一步建议
  1. 停止在乘法位移框架内做 delta 向量变换(针对全部分组,尤其 covariation),改挂到节点 5/8/11 的 Top-K + EB 收缩支系(树上最强 49.55)继续 improve。
  2. 针对 covariation 组:尝试组成/比例层面的改动(如按细胞类型比例混合输出、行归一化后再位移),而非继续修 delta 向量本身。
  3. 针对 de_recovery/cell_state:探索细胞级混合输出(copy_last 与位移结果按细胞状态加权),因为节点 5 已证明减少位移作用范围可同时保住 covariation 和 de_recovery。

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)。3
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 2 次:write 1、bash 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 5,219 · 输出 929 · 思考 89
任务(第一行)分析节点 n13 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/runs/formal/20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck/nodes/13/analyst.jsonl 6 KB
/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck/nodes/13/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21
工具调用共 22 次:bash 16、edit 4、write 2
用时7 分
token 数输入 35,659 · 输出 5,648 · 思考 6,515
任务(第一行)按计划修改程序:PCA投影平滑delta的保协方差乘法位移
最后的回答(摘录)
完成。

**做了什么**:按 PLAN 在父节点 3(乘法位移 alpha=0.4)上实现 delta 的 PCA 低秩投影平滑(top-k 右奇异子空间,randomized_svd 确定性)。测试纯投影 k=50(板分 47.88)、k=150(47.75)及投影+EB 权重混合(48.30),均不优于父节点(复测 48.29)。纯投影抬 covariation +0.7 但 de_recovery 崩 -3.4(低方差 DE 基因被投影掉),k 增大单调趋近父节点、无甜点。按计划逐字节回退父代码,复测板分一致,seed 0 双跑逐位相同,vec-check 通过,运行 2s。

**查分**:4 次(余 16)。回退确认 48.29(A 半 seed 0)。

**下一步建议**:乘法位移框架内修 delta 噪声的路线已被节点 6/10/13 三次证伪,建议停止在该框架内做 delta 变换;树上最强是节点 5/8/11 的 Top-K EB 收缩路线(49.55),后续 improve 应挂到该支系,或探索其未试过的方向(如组成/比例层面的改动、细胞级混合输出)。
原始记录位置/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck/nodes/13/engineer.jsonl 78 KB
/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck/nodes/13/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3 分
token 数输入 11,606 · 输出 833 · 思考 6,655
任务(第一行)为节点 n13(改进,父节点 n3)写改进计划 PLAN.json
最后的回答(摘录)
```json
{
  "name": "PCA投影平滑delta的保协方差乘法位移",
  "motivation": "父节点3最弱组为covariation 47.54(比copy_last的48.44低0.90)。原因:均匀乘法位移对每个基因独立施加exp(0.4*delta_g)因子,delta_g中的逐基因抽样噪声破坏了基因间相关结构。节点6/10已证明在乘法框架上做EB收缩、top-K、软截断均无效(47.65–48.33 vs 48.29),说明问题不在位移机制而在delta向量的噪声结构。节点5(Top-K=500+EB)covariation达49.76,证明减少位移噪声可恢复甚至超越copy_last的协方差水平。本方案用数据自身的PCA相关结构对delta做低秩投影,去除与主协方差方向正交的噪声分量,机制上直接针对covariation回退的根因。",
  "approach": "步骤:\n1. 保留父节点全部框架(读两阶段、按type算delta_c、乘法位移、单输入退路copy_last)。\n2. 新增delta平滑:对last阶段全量细胞(或抽样≤5000行以控制时间)的log1p矩阵做truncated SVD(scipy.sparse.linalg.svds或sklearn TruncatedSVD),取前k个右奇异向量V_k(genes×k)。对每个type的delta_c做投影重建:delta_smooth_c = V_k @ (V_k.T @ delta_c)。\n3. 用delta_smooth_c替代原始delta_c,其余不变:x'=clip((1+x)*exp(0.4*delta_smooth_c)-1,0),仅作用于已存非零元。\n4. 关键超参k:初值50;搜索{20,50,100,150}。k过小→过度平滑→de_recovery丢失;k过大→无平滑→等同父节点。预期最优在30-100区间。\n5. alpha保持0.4不变(已验证安全区间0.3-0.5,不引入额外变量)。\n6. 单输入阶段退路:无delta可算,直接copy_last(与父节点一致)。\n7. vec-score快速筛选:先X3 seed 0、k=50跑一次,看covariation是否≥48.0且de_recovery≥47.5;若covariation<47.5或de_recovery<46.5则放弃,尝试k=100;若两个k均不达标则回退父节点代码。\n8. 若seed 0通过,跑3个seed确认均值差>2再提交。",
  "expected_groups": ["covariation", "cell_state"],
  "risks": "1) PCA主成分可能不包含DE基因方向(DE基因若低方差则被投影掉),导致de_recovery大幅下降。Engineer应在seed 0立即检查de_recovery,若<46.5(比父低>2)则增大k或放弃。2) 稀疏矩阵SVD可能因零膨胀产生伪主成分;对策:用log1p后的矩阵(已做)且只取前150个PC。3) 运行时间增加(SVD约2-5s),总时间应仍<10s,在30分钟内无风险。4) 若k=20/50/100/150均不优于父节点,说明delta噪声不在PCA可捕捉的范围内,应回退父节点代码(耗时<5分钟即可判断)。",
  "sources": []
}
```
原始记录位置/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck/nodes/13/researcher.jsonl 4 KB
/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-135403-search-t1-x3-era-mechcheck/nodes/13/researcher.stderr