ScienceDiscovery实现树搜索驱动RSI加速科研

论文AI 评分 85/100量子位
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ScienceDiscovery通过树搜索实现科研代码自动迭代,在2小时内生成通用积分器,将振荡积分误差从24亿倍降至0.07%;用598秒提升高斯超几何函数精度;在AlgoTune上加速代码2.279倍;从观测数据反推方程准确率达41.4%,平均每题仅16.5次模型调用,成本不足3元。

全文梳理

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把试错交给程序

ScienceDiscovery 的做法是把科研代码的反复试错交给程序自动完成。每一轮迭代依次经过四个环节:先挑出一个父版本,再由模型对代码进行改写,改写结果放进沙箱里评分,最后把这一轮的访问记录下来。每个版本都是搜索树上的一個节点,可以被后续轮次再次选中继续改写,也可以先搁置、之后再拿出来重改。得分高的分支会获得更多被改写的机会,而失败的版本同样进入树中并打上标记,不会因为一次评分不佳就被丢弃。沙箱负责隔离运行中出现的失败、死循环和超时,并且不预先对代码施加限制。这套机制让搜索过程本身留下完整痕迹,哪些方向被反复打磨、哪些尝试走不通,都能在树上看到。

振荡积分的两小时搜索

在振荡积分的半无穷区间任务上,题目共 38 道,但打分只使用其中 19 道。直接调用 scipy.integrate.quad 得到的分数是 −3.40,这 19 道里只有 3 道落进 3% 容差。搜索进行到第 119 个版本时,得分变为 −0.0007,19 道题全部算准,平均相对误差为 0.07%。最终得到的积分程序有 247 行,思路是先判断发散位置和振荡快慢,再按不同情况选择相应算法。整个积分搜索历时 2 小时,共产生 236 个版本,全程没有人工干预。这些数字放在一起,呈现的是一条从大量不达标到全部达标的路径,以及这条路径所消耗的版本数量与时间。

双精度求值的位数变化

₂F₁ 的双精度求值同样被拿来检验。基线 scipy.special.hyp2f1 在约三分之一的测试点上有效数字不足 10 位。用 glm-5.2 跑了 48 次扩展,耗时 598 秒,产出一个 199 行的 ₂F₁ 程序。在 1000 个新测试点上,平均正确位数从 9.836 提升到 11.771,正确位数在 10 位以上的点从 659 个增加到 965 个。这里的变化不是靠单次改写完成的,而是 48 次扩展累积的结果;评价方式也不是看某一道题是否算对,而是统计大量测试点上的有效位数分布。

基准任务与符号回归

AlgoTune 包含 154 个来自 numpy、scipy、networkx、cvxpy 的真实任务,按加速比评分。ScienceDiscovery 在 AlgoTune 上跑两个种子,平均加速 2.279 倍,耗时降到四成多。符号回归的 111 道题中,41.4% 写出了正确方程,每题平均调用 16.5 次,费用不足 3 元。对读者而言,这些结果说明该方法的适用范围覆盖数值积分、特殊函数求值、真实库任务加速和符号回归等不同类型,评价口径分别是容差内的正确率、有效位数、加速比与方程正确率;同时,积分搜索的 2 小时与 236 个版本、₂F₁ 的 598 秒与 48 次扩展,也标出了单次任务所需的搜索规模。

为什么值得看

自动化科研代码生成与优化,大幅提升科学发现效率,降低试错成本。

Claude

信源1 家

  1. [1]量子位九问ScienceDiscovery实现树搜索驱动RSI,加速科学发现,小时级写出通用积分器,低成本找出物理科学规律

关键事实

  • ScienceDiscovery通过树搜索实现科研代码自动迭代,2小时内生成通用积分器[1]

  • 振荡积分从24亿倍误差降至0.07%,高斯超几何函数精度从9.836位升至11.771位[1]

  • 在AlgoTune上加速代码2.279倍,超过claude-opus-4.6的1.837[1]

  • 从观测数据反推方程准确率达41.4%,平均每题仅16.5次模型调用,成本不足3元[1]

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