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 n11

形状演化由逐PC各向异性改为各向同性单一扩张系数(型内方差加权、β=3、保留非零掩码解码),采用 node7 已验证机制作提交默认;PLAN 的 top-k PC 选择与相关校正已实现并实测无增益,默认关闭。

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。20261002-202907-search-t1-scr-A
父节点n9
子节点n13
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 59.00(+0.4) · X3 59.00(+0.4) · 3 次复测均分 59.60
审查未审查
用时?从运行开始到结束(或到现在)的挂钟时间。24 分
程序版本279aef2c1da5bac0517d5cf3438d1f76e91a98ef (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 279aef2c1d:solution/METHOD.md

形状演化由逐PC各向异性改为各向同性单一扩张系数(型内方差加权、β=3、保留非零掩码解码),采用 node7 已验证机制作提交默认;PLAN 的 top-k PC 选择与相关校正已实现并实测无增益,默认关闭。

本节点做了什么

按 PLAN 在父节点(node 9 = node 5,逐 PC 各向异性 lowrank_shape,β=3)上实现三个开关,全部只在 env 显式开启时生效,默认值即提交配置:

  1. LOWRANK_SHAPE_TOPK(PLAN 步 1–3,默认 0=全 25 PC):算出 scale[25] 后,若 TOPK>0 按 |scale[k]| 降序保留前 k 个、其余置 0(按方差比信号强弱选,不按 PC 方差序号)。
  2. LOWRANK_SHAPE_CORR_W(PLAN 步 4,默认 0=关):解码后逐类型对 200 个高变 HVG 做型内基因-基因相关校准,C_t = w·C_input + (1−w)·C_pred,在标准化空间做白化-再着色 T = C_pred^{-1/2}·C_t^{1/2} 变换每个细胞;CORR_MASK=1(默认)把校准块重新掩回原非零模式,避免向零位置注入稠密信号(node 9 的教训)。
  3. LOWRANK_SHAPE_ISO(默认 1,提交采用):把逐 PC 各向异性 scale_k 替换为型内方差加权的单一系数 scale_iso = Σ vl_k·scale_k / Σ vl_k(vl=last 阶段型内各 PC 方差),对所有 25 PC 均匀施加。这是全树最佳节点 node 7(rank3 59.60)已验证的机制,本节点把它并入 node 9 血统。

提交默认 = ISO=1, β=3, TOPK=0, CORR_W=0(其余参数 τ=0.3、NHVG=2500、NPC=25、α=1.8、τ_shape=0.5、RLO=1、CLIP=4、mc=10 全部沿用父节点)。单输入退路(copy_last)未改动。

查分结果(X3 A 半,seed0,共用 13 次额度,剩 7)

配置总分cell_statecovarde_recdir
父节点 aniso β=3(ISO=0,复现)57.3375.5245.2152.4750.08
TOPK=356.7773.246.5351.9650.05
TOPK=556.8873.6746.4151.9650.02
TOPK=857.1474.7245.4352.4750.07
TOPK=1257.1774.9145.3352.4750.07
CORR_W=0.25 稠密(MASK=0)56.7474.6843.4852.4750.08
CORR_W=0.5 稠密(MASK=0)56.2973.7942.5552.4750.09
CORR_W=0.5 掩码(MASK=1)57.3375.3745.3852.4750.09
CORR_W=1.0 掩码(MASK=1)57.0774.8445.6351.9650.02
ISO β=3(提交默认)57.6776.3545.5752.4750.12
ISO β=256.9573.9446.2851.9650.10
ISO β=457.7377.544.8751.9650.06
ISO β=557.5377.3844.1951.9649.95

结论:

  • PLAN 主轴 top-k 证伪:covar 随 k 减小单调回升(45.21→46.53@k=3,验证「去掉 ratio≈1 的噪声 PC 恢复共变」的假设方向正确),但 cell_state 与 de_recovery 同步下滑更多,总分无一超过父节点,无 k 满足 PLAN 接受判据(covar≥47 且 cell_state≥74 且总分≥57.3)。covariation↔cell_state 的张力是根本性的:恢复共变总以更多细胞多样性为代价。
  • PLAN 步 4 相关校正证伪:稠密施加使 covar 崩到 42–43(重演 node 9 的 ALLHVG 失败——稠密化注入人工共变);加 CORR_MASK 掩回原非零后 covar 只回到 ≈父(45.4),因为只保留原有非零位置时校准几乎不改变二阶结构。净增益为零。
  • 采用 ISO β=3(node 7 机制):四组全部 ≥父节点(cell_state +0.83、covar +0.36、de_rec 持平、dir +0.04),A 半总分 57.67(+0.34,在 T1 噪声 ~2 内),但方向与 node 7 的 B 半 rank3 优势(59.60 vs 父 59.11)一致,且我的 ISO β=3 A 半画像(cell_state 76.35 / covar 45.57)与 node 7 B 半(78.93 / 45.93,A 半通常低 2–3)吻合,故判断可迁移。β=4 总分名义略高(+0.06,纯噪声)但以 covar −0.34 换 cell_state,不采用。

机制生效证据(lowrank_shape 家族,ISO 默认开)

  • 机制开关对照:LOWRANK_SHAPE_ISO=0 输出与父节点(node 9 各向异性)逐元素 maxdiff=0.0(已验证);LOWRANK_SHAPE_BETA=0 关闭全部形状部分(复现 node 4,父已验证)。ISO=1 输出 nnz=1278357 vs ISO=0 nnz=1277931,二者不同 → ISO 分支确在执行。
  • top-k 选择逻辑独立验证:LOWRANK_DEBUG 打印保留的 PC 序号,AVC-CM=[6,7,9,15,24]、IFT-CM=[1,6,10,11,17]、SV-CM=[4,13,17,20,22] —— 分散而非前 k 个方差 PC,证明按 |scale| 选择而非按方差序号(PLAN 风险 2 已排除)。
  • 改变了哪些细胞:5 个配对类型被形状化(AVC-CM、IFT-CM、OFT/RV-CM、SV-CM、Unknown);不可配对类型不动(LOWRANK_FALLBACK=none)。各向同性下每个细胞的位移仍取决于其自身在 PC 空间偏离型心的残差(非常数位移,与 constant_shift 本质不同)。
  • vs constant_shift:型内不同细胞获得不同位移;常数位移无法改变型内协方差。

验证过的

  • ISO=0(关机制)逐元素复现父节点 maxdiff=0.0;ISO=1 默认输出 = 显式 ISO=1 输出 maxdiff=0.0。
  • seed0 连跑两次逐元素一致(确定性);seed1/2/3 正常运行、输出有限无 NaN、细胞数=652(在 [500,652])。
  • 伪装视图(所有阶段时间 +1 天、manifest 键逆序重排版、换路径 /tmp/opencode/dv11):输出与真实视图逐元素 maxdiff=0.0,基因顺序一致 → 视图无关(程序只用时间差 dt_in/dt_out,不读绝对时间/阶段名/board/mode/source/dataset,不写死细胞数)。
  • vec-check:真实视图与伪装视图默认输出均 status=ok。
  • 运行 ~10 s、内存 ~1.5 GB(limits 28 GB / 30 min 内富余)。
  • 单输入退路(copy_last)代码路径未改动。

没验证的 / 风险

  • ISO β=3 只在 X3 A 半 seed0 打分(57.67);B 半行为推断自 node 7(同机制、B 半 rank3 59.60),未直接测。相对父的 A 半增益 +0.34 在噪声内,正式分增益预期同样小(~+0.5 rank3),但方向稳健。
  • 未测 proxy/proxy2/final 视图(本节点只挂 X3);机制与父同族,父的跨视图结论应继续成立。
  • top-k 与 CORR_W 两轴已判定无增益,未做更细扫描(PLAN 风险 3「delta<2 不追」已触发)。

下一步建议(给后续节点)

  • covariation 与 cell_state 的张力是 lowrank_shape 家族的核心瓶颈:任何恢复共变的操作(top-k、相关校正、降 β)都掉细胞多样性。要突破需从「注入正确的型内相关结构」而非「削弱扩张」入手——例如用 last 阶段型内协方差的低秩主方向直接重塑残差(保均值与细胞数),而不是各向同性放大。
  • direction 组(~50,de_direction≈0.001–0.003 几乎无信号):对不可配对类型(Endocardium、V-CM 等,当前 LOWRANK_FALLBACK=none 完全不动)加 OT/近邻标签位移兜底,仍是未试方向,宜作独立开关单测。

知识来源

未使用任何保留阶段/基因型的测量信息;未读禁窗数据;未用 uns.celltype_palette;external/ 与 prior/ 均未读取。只用 view 内两个输入阶段的表达、标签、时间差。「细胞状态多样性随发育时间增加」为通用发育生物学常识(谱系渐进分化),不针对禁窗阶段;其余为统计常识(PCA、方差比收缩、各向同性 vs 各向异性扩张、稀疏掩码解码、相关矩阵白化),无外部数据注入。

调研员的计划

名称lowrank_shape top-k PC selection: restrict expansion to high-signal PCs
动机Parent (node 9/5) scores covariation 45.62 vs β=0 baseline 47.7 (−2.1) while cell_state gains +10. Node 9 ANALYSIS identifies β=3 amplification of noisy low-signal PCs as the covariation bottleneck. Node 7 (isotropic) only recovered 0.3 of the 2.1 loss. The 25-PC expansion amplifies estimation noise in PCs where |r_k−1|≈0 (ratio indistinguishable from 1), injecting artificial correlation structure. Restricting expansion to PCs with genuine variance-ratio signal should recover covariation toward 47+ while preserving cell_state.
做法1) Add env param LOWRANK_SHAPE_TOPK (int, default 0=all 25 PCs, backward-compatible). After computing scale[25] per type, if TOPK>0: rank PCs by |scale[k]| descending, zero all but top-k. This selects by variance-ratio magnitude, NOT by PC variance index (genuinely different from reducing LOWRANK_SHAPE_NPCS). 2) Seed0 sweep on X3 A-half: TOPK ∈ {3, 5, 8, 12, 25(=parent)}. Accept: covar≥47 AND cell_state≥74 AND total≥57.3. 3) If best k gives covar∈[46.5,47) but cell_state≥76, try combining with β=2.5 at that k (one extra query). 4) If top-k alone insufficient, add second switch LOWRANK_SHAPE_CORR_W (float, default 0): after decoding, for each type compute 200-HVG within-type correlation of prediction and input, shrink predicted correlations C_pred→wC_last+(1-w)C_pred, apply correction in PC space (25-dim whitening-recoloring), re-decode with non-zero mask. Sweep w∈{0.25,0.5}. Budget: ≤10 vec-score queries. Single-input fallback: unchanged (copy_last).
风险1) Shape signal may be spread across many PCs; aggressive top-k (k=3) could drop cell_state below 74. Mitigation: sweep includes k=8,12; check cell_state at each k before committing. 2) |scale| ranking may correlate with PC variance index, making selection redundant with shape_npcs. Mitigation: Engineer should log the selected PC indices and verify they differ from top-k by variance. 3) Improvement may be <2 points (noise). Mitigation: if seed0 delta covar<2, do not chase; report as null. 4) Correlation calibration (step 4) adds complexity; only attempt if top-k alone falls short and queries remain.

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 bea4ebf436。改动的文件:solution/METHOD.md +43 −30、solution/run.py +71 −0

diff --git a/solution/METHOD.md b/solution/METHOD.mdindex bdb7139..0903df5 100644--- a/solution/METHOD.md+++ b/solution/METHOD.md@@ -1,52 +1,65 @@-按 PLAN 实现并验证"shape delta 施加到全部 HVG 位置"的解码:零位置的稠密施加使 covariation 单调恶化(45.2→30.6),零阈值扫描确认父节点的非零掩码解码是该轴最优,故按 PLAN 第 4 步回退(默认 LOWRANK_SHAPE_ALLHVG=0);lowrank_shape 机制(β=3 型内 PC 残差扩张)保持打开,默认输出与父节点(node 5)逐元素一致。+形状演化由逐PC各向异性改为各向同性单一扩张系数(型内方差加权、β=3、保留非零掩码解码),采用 node7 已验证机制作提交默认;PLAN 的 top-k PC 选择与相关校正已实现并实测无增益,默认关闭。  ## 本节点做了什么 -1. **实现(PLAN 步骤 1–3、5)**:shaped 类型的解码分两条路径,由 `LOWRANK_SHAPE_ALLHVG` 开关控制:-   - `=1`(PLAN 假设):mean-shift 仍只加非零元素(原逻辑不变),shape delta `d_gene`(PC 残差 × β(sqrt(r_t)−1) 逆变换回基因空间)加到**全部 2500 HVG 位置**(稠密块加、clip≥0、eliminate_zeros);可选 `LOWRANK_SHAPE_ZERO_THRESH`:对原始为零且 |delta|<阈值的位置不施加。-   - `=0`(默认,回退):mean+shape 合并后只加非零元素,与父节点逐元素 maxdiff=0.0(已验证)。-   - 参数不新增:β=3、τ_shape=0.5、RLO=1、mc=10、npcs=25、α=1.8 全部沿用父节点。-2. **查分(X3 A 半,seed0,共用 7 次额度)**:+按 PLAN 在父节点(node 9 = node 5,逐 PC 各向异性 lowrank_shape,β=3)上实现三个开关,全部只在 env 显式开启时生效,默认值即提交配置:++1. **LOWRANK_SHAPE_TOPK**(PLAN 步 1–3,默认 0=全 25 PC):算出 `scale[25]` 后,若 TOPK>0 按 `|scale[k]|` 降序保留前 k 个、其余置 0(按方差比信号强弱选,不按 PC 方差序号)。+2. **LOWRANK_SHAPE_CORR_W**(PLAN 步 4,默认 0=关):解码后逐类型对 200 个高变 HVG 做型内基因-基因相关校准,`C_t = w·C_input + (1−w)·C_pred`,在标准化空间做白化-再着色 `T = C_pred^{-1/2}·C_t^{1/2}` 变换每个细胞;**CORR_MASK=1**(默认)把校准块重新掩回原非零模式,避免向零位置注入稠密信号(node 9 的教训)。+3. **LOWRANK_SHAPE_ISO**(默认 **1**,提交采用):把逐 PC 各向异性 `scale_k` 替换为型内方差加权的单一系数 `scale_iso = Σ vl_k·scale_k / Σ vl_k`(vl=last 阶段型内各 PC 方差),对所有 25 PC 均匀施加。这是全树最佳节点 node 7(rank3 59.60)已验证的机制,本节点把它并入 node 9 血统。++**提交默认 = ISO=1, β=3, TOPK=0, CORR_W=0**(其余参数 τ=0.3、NHVG=2500、NPC=25、α=1.8、τ_shape=0.5、RLO=1、CLIP=4、mc=10 全部沿用父节点)。单输入退路(copy_last)未改动。++## 查分结果(X3 A 半,seed0,共用 13 次额度,剩 7)  | 配置 | 总分 | cell_state | covar | de_rec | dir | |---|---|---|---|---|---|-| 父节点(ALLHVG=0,复现) | 57.33 | 75.52 | 45.21 | 52.47 | 50.08 |-| ALLHVG=1 无阈值 | 53.24 | 71.62 | **30.60** | 52.47 | 50.05 |-| ALLHVG=1 阈值 0.05 | 53.79 | 71.98 | 32.77 | 52.47 | 50.07 |-| ALLHVG=1 阈值 0.2 | 56.09 | 74.22 | 40.80 | 52.47 | 50.18 |-| ALLHVG=1 阈值 0.5 | 57.15 | 75.37 | 44.44 | 52.47 | 50.12 |-| ALLHVG=1 阈值 1.0 | 57.29 | 75.49 | 45.04 | 52.47 | 50.08 |-| ALLHVG=1 阈值 2.0(≈父) | 57.33 | 75.52 | 45.19 | 52.47 | 50.08 |+| 父节点 aniso β=3(ISO=0,复现) | 57.33 | 75.52 | 45.21 | 52.47 | 50.08 |+| TOPK=3 | 56.77 | 73.2 | **46.53** | 51.96 | 50.05 |+| TOPK=5 | 56.88 | 73.67 | 46.41 | 51.96 | 50.02 |+| TOPK=8 | 57.14 | 74.72 | 45.43 | 52.47 | 50.07 |+| TOPK=12 | 57.17 | 74.91 | 45.33 | 52.47 | 50.07 |+| CORR_W=0.25 稠密(MASK=0) | 56.74 | 74.68 | 43.48 | 52.47 | 50.08 |+| CORR_W=0.5 稠密(MASK=0) | 56.29 | 73.79 | 42.55 | 52.47 | 50.09 |+| CORR_W=0.5 掩码(MASK=1) | 57.33 | 75.37 | 45.38 | 52.47 | 50.09 |+| CORR_W=1.0 掩码(MASK=1) | 57.07 | 74.84 | 45.63 | 51.96 | 50.02 |+| **ISO β=3(提交默认)** | **57.67** | **76.35** | **45.57** | **52.47** | **50.12** |+| ISO β=2 | 56.95 | 73.94 | 46.28 | 51.96 | 50.10 |+| ISO β=4 | 57.73 | 77.5 | 44.87 | 51.96 | 50.06 |+| ISO β=5 | 57.53 | 77.38 | 44.19 | 51.96 | 49.95 | -3. **结论与回退(PLAN 步骤 4)**:PLAN 的假设(非零掩码使变换逐细胞不同、破坏共变;全 HVG 施加恢复线性变换 → covariation ≥47)**被证伪**。covariation 随零位置施加程度单调恶化:向原始零位置加入低秩稠密 delta,等于给同型所有细胞注入一段共享的、目标阶段不存在的稠密相关信号(低秩 Vt 行的线性组合),基因对相关性被这段人工共变主导——这正是 covariation 从 45.2 崩到 30.6 的机制。非零掩码反而把 shape 变化限制在已表达基因上,保护了共变结构。阈值扫描单调收敛回父节点,证明父解码是该轴最优,无中间态可赚。de_recovery 对阈值不敏感(52.47 恒定),PLAN 风险 1 未触发。**故回退:默认 ALLHVG=0,本节点提交输出与父节点完全一致。**+**结论**:+- **PLAN 主轴 top-k 证伪**:covar 随 k 减小单调回升(45.21→46.53@k=3,验证「去掉 ratio≈1 的噪声 PC 恢复共变」的假设方向正确),但 cell_state 与 de_recovery 同步下滑更多,总分无一超过父节点,无 k 满足 PLAN 接受判据(covar≥47 且 cell_state≥74 且总分≥57.3)。covariation↔cell_state 的张力是根本性的:恢复共变总以更多细胞多样性为代价。+- **PLAN 步 4 相关校正证伪**:稠密施加使 covar 崩到 42–43(重演 node 9 的 ALLHVG 失败——稠密化注入人工共变);加 CORR_MASK 掩回原非零后 covar 只回到 ≈父(45.4),因为只保留原有非零位置时校准几乎不改变二阶结构。净增益为零。+- **采用 ISO β=3(node 7 机制)**:四组全部 ≥父节点(cell_state +0.83、covar +0.36、de_rec 持平、dir +0.04),A 半总分 57.67(+0.34,在 T1 噪声 ~2 内),但方向与 node 7 的 B 半 rank3 优势(59.60 vs 父 59.11)一致,且我的 ISO β=3 A 半画像(cell_state 76.35 / covar 45.57)与 node 7 B 半(78.93 / 45.93,A 半通常低 2–3)吻合,故判断可迁移。β=4 总分名义略高(+0.06,纯噪声)但以 covar −0.34 换 cell_state,不采用。 -## 机制生效证据(lowrank_shape 家族,默认开)+## 机制生效证据(lowrank_shape 家族,ISO 默认开) -机制本身与父节点相同且已验证生效(见下),本节点新增的是解码方式的对照证据:-- **机制开关**:`LOWRANK_SHAPE_BETA=0` 关闭全部形状部分(复现 node 4,父已验证 maxdiff=0.0);`LOWRANK_SHAPE_ALLHVG=0/1` 独立控制解码路径,`=0` 时逐元素复现父节点(本节点实测 maxdiff=0.0)。-- **改变了哪些细胞**:5 个配对类型被形状化(AVC-CM、IFT-CM、OFT/RV-CM、SV-CM、Unknown);不可配对类型不动(LOWRANK_FALLBACK=none)。同型细胞间位移 std=63–115(非常数位移,与 constant_shift 本质不同)。-- **四组分变化**(β=0→3,父节点数据):cell_state 66.1→75.5(+9.4),de_recovery 52.0→52.5,direction 50.2→50.1,covariation 47.7→45.2(−2.5);mmd_u 0.0218→0.0176。-- 本节点补充:全 HVG 解码时 covariation 30.6、mmd_u 0.0194(分布匹配略退化),进一步说明零位置稠密 delta 注入的是有害噪声而非有效形状演化。+- **机制开关对照**:`LOWRANK_SHAPE_ISO=0` 输出与父节点(node 9 各向异性)逐元素 maxdiff=0.0(已验证);`LOWRANK_SHAPE_BETA=0` 关闭全部形状部分(复现 node 4,父已验证)。`ISO=1` 输出 nnz=1278357 vs `ISO=0` nnz=1277931,二者不同 → ISO 分支确在执行。+- **top-k 选择逻辑独立验证**:LOWRANK_DEBUG 打印保留的 PC 序号,AVC-CM=[6,7,9,15,24]、IFT-CM=[1,6,10,11,17]、SV-CM=[4,13,17,20,22] —— 分散而非前 k 个方差 PC,证明按 `|scale|` 选择而非按方差序号(PLAN 风险 2 已排除)。+- **改变了哪些细胞**:5 个配对类型被形状化(AVC-CM、IFT-CM、OFT/RV-CM、SV-CM、Unknown);不可配对类型不动(LOWRANK_FALLBACK=none)。各向同性下每个细胞的位移仍取决于其自身在 PC 空间偏离型心的残差(非常数位移,与 constant_shift 本质不同)。+- **vs constant_shift**:型内不同细胞获得不同位移;常数位移无法改变型内协方差。  ## 验证过的 -- `LOWRANK_SHAPE_ALLHVG=0`(默认)输出与父节点(改动前 run.py 的 seed0 输出)逐元素 maxdiff=0.0。-- seed0 复跑逐元素一致(确定性);seed3 可正常运行。-- **伪装视图**(所有阶段时间 +1 天、manifest 键乱序重排版、换路径 /tmp/opencode/dv9):输出与真实视图逐元素 maxdiff=0.0 → 视图无关。-- vec-check ok;运行 ~6 s、内存与父相同(limits 28 GB / 30 min 内富余)。+- ISO=0(关机制)逐元素复现父节点 maxdiff=0.0;ISO=1 默认输出 = 显式 ISO=1 输出 maxdiff=0.0。+- seed0 连跑两次逐元素一致(确定性);seed1/2/3 正常运行、输出有限无 NaN、细胞数=652(在 [500,652])。+- **伪装视图**(所有阶段时间 +1 天、manifest 键逆序重排版、换路径 /tmp/opencode/dv11):输出与真实视图逐元素 maxdiff=0.0,基因顺序一致 → 视图无关(程序只用时间差 dt_in/dt_out,不读绝对时间/阶段名/board/mode/source/dataset,不写死细胞数)。+- vec-check:真实视图与伪装视图默认输出均 status=ok。+- 运行 ~10 s、内存 ~1.5 GB(limits 28 GB / 30 min 内富余)。 - 单输入退路(copy_last)代码路径未改动。  ## 没验证的 / 风险 -- 提交的默认配置 = 父节点配置,其 B 半行为与父节点(58.56,rank3 59.11)预期完全一致;本节点自身不产生分数增益(如实报告,符合 PLAN 风险 4"若改善不显著,不强行提交")。-- ALLHVG=1 各阈值配置只测了 seed0;阈值扫描单调、跨度大(30.6→45.2 远超 2 分噪声),结论对 seed 稳健。-- 未测 proxy/proxy2/final 视图(本节点只挂 X3);回退后代码与父一致,父的跨视图结论继续成立。+- ISO β=3 只在 X3 A 半 seed0 打分(57.67);B 半行为推断自 node 7(同机制、B 半 rank3 59.60),未直接测。相对父的 A 半增益 +0.34 在噪声内,正式分增益预期同样小(~+0.5 rank3),但方向稳健。+- 未测 proxy/proxy2/final 视图(本节点只挂 X3);机制与父同族,父的跨视图结论应继续成立。+- top-k 与 CORR_W 两轴已判定无增益,未做更细扫描(PLAN 风险 3「delta<2 不追」已触发)。  ## 下一步建议(给后续节点) -- covariation 组的瓶颈不在解码掩码,而在 β=3 扩张本身(4x 残差放大引入的低秩噪声)与 clip≥0 的非线性。可试:把 shape 扩张限制在方差比信号最强的前 3–5 个 PC(其余置 0),或在扩张后对型内残差做白化-再相关校准(把预测的基因对相关向 last-stage 输入相关线性收缩,ANALYSIS 建议的 w 扫描),验证能否 covar ≥47 且 cell_state ≥74。-- direction 组(~50,de_direction≈0.001–0.005 几乎无信号):对不可配对类型加 OT/近邻标签位移兜底仍是未试方向。+- covariation 与 cell_state 的张力是 lowrank_shape 家族的核心瓶颈:任何恢复共变的操作(top-k、相关校正、降 β)都掉细胞多样性。要突破需从「注入正确的型内相关结构」而非「削弱扩张」入手——例如用 last 阶段型内协方差的低秩主方向直接重塑残差(保均值与细胞数),而不是各向同性放大。+- direction 组(~50,de_direction≈0.001–0.003 几乎无信号):对不可配对类型(Endocardium、V-CM 等,当前 LOWRANK_FALLBACK=none 完全不动)加 OT/近邻标签位移兜底,仍是未试方向,宜作独立开关单测。  ## 知识来源 -未使用任何保留阶段/基因型的测量信息;未读禁窗数据;未用 `uns.celltype_palette`;external/ 与 prior/ 均未读取。只用 view 内两个输入阶段的表达、标签、时间差。"细胞状态多样性随发育时间增加"为通用发育生物学常识(谱系渐进分化),不针对禁窗阶段;其余为统计常识(PCA、方差比收缩、稀疏解码),无外部数据注入。+未使用任何保留阶段/基因型的测量信息;未读禁窗数据;未用 `uns.celltype_palette`;external/ 与 prior/ 均未读取。只用 view 内两个输入阶段的表达、标签、时间差。「细胞状态多样性随发育时间增加」为通用发育生物学常识(谱系渐进分化),不针对禁窗阶段;其余为统计常识(PCA、方差比收缩、各向同性 vs 各向异性扩张、稀疏掩码解码、相关矩阵白化),无外部数据注入。diff --git a/solution/run.py b/solution/run.pyindex b3c304d..e35b8cc 100644--- a/solution/run.py+++ b/solution/run.py@@ -75,6 +75,11 @@ def main() -> None:     shape_min_cells = _env_int("LOWRANK_SHAPE_MINCELLS", 10)     shape_allhvg = _env_int("LOWRANK_SHAPE_ALLHVG", 0)     shape_zero_thresh = _env_float("LOWRANK_SHAPE_ZERO_THRESH", 0.0)+    shape_topk = _env_int("LOWRANK_SHAPE_TOPK", 0)+    shape_iso = _env_int("LOWRANK_SHAPE_ISO", 1)+    corr_w = _env_float("LOWRANK_SHAPE_CORR_W", 0.0)+    corr_nhvg = _env_int("LOWRANK_SHAPE_CORR_NHVG", 200)+    corr_mask = _env_int("LOWRANK_SHAPE_CORR_MASK", 1)      manifest = load_manifest(args.data)     genes = panel_genes(args.data, manifest)@@ -156,9 +161,24 @@ def main() -> None:                 r_s = 1.0 + (r - 1.0) * w                 r_t = np.clip(1.0 + s * (r_s - 1.0), shape_rlo, shape_clip)                 scale = np.sqrt(r_t) - 1.0+                if shape_iso:+                    wts = vl+                    denom = float(wts.sum())+                    scale_iso = float((wts * scale).sum() / denom) if denom > 1e-12 else 0.0+                    scale = np.full_like(scale, scale_iso)                 if shape_npcs < scale.size:                     scale = scale.copy()                     scale[shape_npcs:] = 0.0+                if shape_topk > 0:+                    scale = scale.copy()+                    nz = np.flatnonzero(scale != 0.0)+                    if nz.size > shape_topk:+                        ranked = nz[np.argsort(-np.abs(scale[nz]), kind="stable")]+                        scale[ranked[shape_topk:]] = 0.0+                    if os.environ.get("LOWRANK_DEBUG"):+                        kept = np.flatnonzero(scale != 0.0)+                        print(f"  TOPK type={t} kept_pcs={kept.tolist()} "+                              f"|scale|={np.round(np.abs(scale[kept]), 3).tolist()}")                 shape_scale_by_type[t] = shape_beta * scale                 debug_rows.append((t, int(m1.sum()), int(m2.sum()), float(np.mean(np.abs(r - 1.0))),                                    float(np.sqrt(r_t).min()), float(np.sqrt(r_t).max())))@@ -216,6 +236,57 @@ def main() -> None:         shift_full[cols] = shift_h.astype(np.float32)         Xc.data += shift_full[Xc.indices] +    if corr_w > 0.0:+        from numpy.linalg import eigh++        def _sym_pow(M: np.ndarray, p: float, eps: float = 1e-6) -> np.ndarray:+            M = 0.5 * (M + M.T)+            w_, Q = eigh(M)+            w_ = np.clip(w_, eps, None)+            return (Q * (w_ ** p)) @ Q.T++        corr_genes = hvg[np.argsort(-var[hvg], kind="stable")[:corr_nhvg]]+        corr_genes = np.sort(corr_genes)+        cg_pos = np.searchsorted(hvg, corr_genes)  # positions within hvg block+        del cg_pos+        # input (last-stage) per-type cells in full-gene dense matrix+        for t in sorted(set(lab_last_rows.tolist())):+            m_in = lab_last == t+            if int(m_in.sum()) < 8:+                continue+            sel_pred = np.flatnonzero(lab_last_rows == t)+            if sel_pred.size < 8:+                continue+            Gin = np.asarray(A_last[m_in][:, corr_genes], dtype=np.float64)+            Gp = _dense(Xc[sel_pred][:, corr_genes]).astype(np.float64)+            Gin_c = Gin - Gin.mean(axis=0)+            Gp_c = Gp - Gp.mean(axis=0)+            sd_in = Gin_c.std(axis=0)+            sd_p = Gp_c.std(axis=0)+            ok = (sd_in > 1e-6) & (sd_p > 1e-6)+            if int(ok.sum()) < 10:+                continue+            idx = np.flatnonzero(ok)+            C_in = np.corrcoef(Gin_c[:, idx].T)+            C_p = np.corrcoef(Gp_c[:, idx].T)+            C_t = corr_w * C_in + (1.0 - corr_w) * C_p+            C_t = 0.5 * (C_t + C_t.T)+            np.fill_diagonal(C_t, 1.0)+            # whitening-recoloring transform on standardized pred cells+            P = Gp_c[:, idx] / sd_p[idx]+            T = _sym_pow(C_p, -0.5) @ _sym_pow(C_t, 0.5)+            P2 = P @ T+            Gp_new = P2 * sd_p[idx] + Gp[:, idx].mean(axis=0)+            Gp_full = Gp.copy()+            Gp_full[:, idx] = Gp_new+            sub = Xc[sel_pred]+            sub_d = sub.toarray().astype(np.float64)+            orig_nz = sub_d != 0.0+            sub_d[:, corr_genes] = Gp_full+            if corr_mask:+                sub_d = np.where(orig_nz, sub_d, 0.0)+            Xc[sel_pred] = sp.csr_matrix(sub_d.astype(np.float32))+     np.clip(Xc.data, 0.0, None, out=Xc.data)     Xc.eliminate_zeros()     out_X = Xc

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
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)
k018Damped per-type shift: shrinkage alpha on the observed deltanotes/plan/cards/T1.md

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。

改了什么实现了 PLAN 的三个开关(TOPK 按 |scale| 选前 k PC、CORR_W 型内相关白化-再着色校准、ISO 各向同性扩张系数),实测证伪 top-k 与相关校准两条主轴后,提交默认改为 LOWRANK_SHAPE_ISO=1(node 7 的型内方差加权单一扩张系数,β=3),即在 node 9 血统上把逐 PC 各向异性 scale 换成各向同性 scale_iso;TOPK=0、CORR_W=0 默认关闭。
各组分数的变化cell_state:噪声内:78.93 vs 78.12(+0.81)
covariation:噪声内:45.93 vs 45.62(+0.31);榜分 59.00 vs 58.56(+0.44)同样在噪声内
de_recovery:噪声内:54.37 vs 53.85(+0.52,< T1 噪声 ~2)
direction:噪声内:50.17 vs 50.14(+0.03)
family_idlowrank_shape
假设是否成立否
经验
  1. 在 lowrank_shape β=3 基础上做 top-k PC 选择(按 |scale| 保留前 k 个)时,covariation 确实随 k 减小单调回升(45.21→46.53@k=3,验证噪声 PC 假设方向正确),但 cell_state 与 de_recovery 同步下滑更多,k∈{3,5,8,12} 总分无一超过父节点——covariation↔cell_state 张力是根本性的,任何'削弱扩张'类操作都无法净赚。
  2. 解码后做型内相关校准(C_t = w·C_input + (1−w)·C_pred,白化-再着色):稠密施加使 covar 崩到 42–43(重演 node 9 的 ALLHVG 失败,向零位置注入人工共变);掩回原非零模式后 covar 只回到 ≈父(45.4),因为只在原非零位置上校准几乎不改变二阶结构——该轴净增益为零。
  3. 把各向异性逐 PC scale 换成型内方差加权的单一各向同性系数(ISO β=3)在 A 半 seed0 上四组全部 ≥父(总分 +0.34,噪声内),正式榜 +0.44 也在噪声内,但与 node 7 的 B 半 rank3 优势方向一致,可作为默认机制并入。
  4. ISO β 扫描显示 β=4 名义总分最高(+0.06 纯噪声)但以 covar −0.34 换 cell_state,β=3 是该机制下的合理平衡点。
mechanism_active是
下一步建议
  1. 针对 covariation 组:放弃'削弱扩张'路线,改用 last 阶段型内协方差的低秩主方向直接重塑型内残差(保均值与细胞数),注入正确的型内相关结构而非各向同性放大。
  2. 针对 direction 组(~50,几乎无信号):对不可配对类型(Endocardium、V-CM 等,当前 LOWRANK_FALLBACK=none 完全不动)加 OT/近邻标签位移兜底,做成独立 env 开关单测。
  3. 针对 cell_state 组:ISO β=3 已是该机制局部最优,β∈{4,5} 换来的 cell_state 提升均以 covar/de_rec 下滑抵消,不建议再扫 β,改从残差重塑方向入手。

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 3 次:bash 1、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 13,243 · 输出 1,095 · 思考 818
任务(第一行)分析节点 n11 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/20261002-202907-search-t1-scr-A/nodes/11/analyst.jsonl 10 KB
/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-202907-search-t1-scr-A/nodes/11/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34
工具调用共 36 次:bash 22、edit 10、read 3、write 1
用时21 分
token 数输入 66,522 · 输出 12,188 · 思考 15,859
任务(第一行)按计划修改程序:lowrank_shape top-k PC selection: restrict expansion to high-signal PCs
最后的回答(摘录)
完成。最终提交配置已锁定并通过所有校验。

**做了什么**
- 按 PLAN 实现了三个开关(默认即提交配置):`LOWRANK_SHAPE_TOPK`(按 |scale| 选前 k PC)、`LOWRANK_SHAPE_CORR_W`(+`CORR_MASK`,型内相关白化-再着色校准)、`LOWRANK_SHAPE_ISO`(各向同性单一扩张系数)。
- 实测证伪 PLAN 两条主轴:top-k 恢复 covar(45.2→46.5@k3)但 cell_state/de_rec 掉更多,总分无一超父;相关校正稠密版崩 covar(重演 node9 ALLHVG),掩码版净增益≈0。
- 采用全树最佳 node7 的**各向同性 β=3** 作提交默认(并入 node9 血统),四组全部 ≥父。

**查分(X3 A半 seed0,用 13/20 额度)**
- 父(aniso β3) 57.33;**ISO β3 = 57.67(cell_state 76.35 / covar 45.57 / de_rec 52.47 / dir 50.12,全部 ≥父)**;ISO β4 名义 57.73 但 covar 掉,不采用。增益在噪声内但方向与 node7 的 B半 rank3 优势(59.60 vs 59.11)一致。
- 校验:ISO=0 逐元素复现父(maxdiff=0)、seed0 复跑一致、seed1/2/3 正常、伪装视图(+1天/乱序manifest/换路径)maxdiff=0 → 视图无关、vec-check ok、~10s/1.5GB。

**下一步最值得试**
- 突破 covariation↔cell_state 张力:用 last 型内协方差低秩主方向直接重塑残差(保均值/细胞数),而非各向同性放大。
- direction 组几无信号:对不可配对类型(Endocardium/V-CM)加 OT/近邻位移兜底,独立开关单测。
原始记录位置/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-202907-search-t1-scr-A/nodes/11/engineer.jsonl 169 KB
/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-202907-search-t1-scr-A/nodes/11/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2 分
token 数输入 16,540 · 输出 1,013 · 思考 5,610
任务(第一行)为节点 n11(改进,父节点 n9)写改进计划 PLAN.json
最后的回答(摘录)
ressive top-k (k=3) could drop cell_state below 74. Mitigation: sweep includes k=8,12; check cell_state at each k before committing. 2) |scale| ranking may correlate with PC variance index, making selection redundant with shape_npcs. Mitigation: Engineer should log the selected PC indices and verify they differ from top-k by variance. 3) Improvement may be <2 points (noise). Mitigation: if seed0 delta covar<2, do not chase; report as null. 4) Correlation calibration (step 4) adds complexity; only attempt if top-k alone falls short and queries remain.",
  "family_id": "lowrank_shape",
  "mechanism": "Per-type PC-residual expansion restricted to the k PCs with largest variance-ratio deviation |r_k−1|; unreliable PCs (ratio≈1, dominated by sampling noise) are excluded from shape evolution, preventing β=3 from amplifying noise into the gene-gene correlation structure.",
  "vs_constant_shift": "Each cell's displacement depends on its own PC-space residual from the type centroid scaled by PC-specific factors; cells within the same type receive different displacements (verified std=63–115 in parent). A constant shift would move all cells of a type identically and cannot alter within-type covariance.",
  "mechanism_evidence": "1) Log per-PC |scale| values and selected indices for each type at each k; verify selected PCs are not simply the first k by variance. 2) Report covariation and cell_state at each k: monotonic covariation recovery with decreasing k (up to a point) confirms noise removal. 3) Within-type displacement std should decrease slightly with smaller k but remain >>0 (mechanism still active). 4) Four-group breakdown at best k vs parent (k=25).",
  "mechanism_off_control": "LOWRANK_SHAPE_TOPK=0 (default) uses all 25 PCs and reproduces parent output exactly (verify maxdiff=0.0). Additionally LOWRANK_SHAPE_BETA=0 disables all shape expansion and reproduces node 4. If TOPK=k output is identical to TOPK=0, the selection logic is not executing.",
  "sources": []
}
```
原始记录位置/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-202907-search-t1-scr-A/nodes/11/researcher.jsonl 5 KB
/home/spark-longxinyang/vec/runs/formal/20261002-202907-search-t1-scr-A/nodes/11/researcher.stderr