科研工作者使用知乎直答:幫我省下數十萬經費

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知乎直答接入 DeepSeek 後使用體驗如何?一起來看看科研從業人員@邢道榮的回答吧
知乎直答接入滿血版 DeepSeek-R1,體驗感如何?
|答主:邢道榮
知乎直答直接幫我省了數十萬經費!
很多工作,特別是科研工作者,deepseek 本地部署是必要的,它能夠幫助我們解決不限以下問題:
不會總是伺服器繁忙;
記住以往的文獻和問題;
投餵一些文章快速提煉和分析;
專業地寫文章能力;
專業地寫程式碼能力;
等等。
但是知乎直答接入 deepseekR1 模型完美地解決了以上所有問題!
並且,還有還可以上傳 1G 資料,類似本地部署。
如圖 1、圖 2 所示,大約 400~500 篇文獻的大小,用於科研足矣!
圖1
圖2
我把科研分為本世紀以前「紙筆時代」、2025 年以前計算機能力大大提升的「電腦時代」和未來的「deepseek 時代」,科研的能力要求很大不同,你不再需要如牛頓一樣超前和超強的數學能力,愛因斯坦的想象力和智商,很多事你只需要指揮 deepseek 即可。
「紙筆時代」(2000 年前)科研人員核心能力:
  • 手工資訊檢索能力:依賴圖書館卡片目錄、紙質期刊索引(如醫學領域需逐本查詢類目)。
  • 文獻分析與歸納能力:透過閱讀大量紙質資料提煉觀點,運用模擬法、逆向法等方法論。
  • 傳統寫作與學術交流:手寫論文、書信溝通,依賴學術會議和線下討論。
  • 學科深度專精:因資訊獲取受限,需深耕單一領域知識體系。
「電腦時代」(2000-2024 年)新增核心能力:
  • 數字化資訊管理:使用資料庫(如 PubMed)、搜尋引擎高效獲取資訊,掌握 EndNote 等文獻管理工具。
  • 資料分析與程式設計:SPSS、Python 處理資料,GIS 等專業軟體應用。
  • 網路協作與傳播:電子郵件、學術論壇(如 ResearchGate)交流,利用開放獲取平臺釋出成果。
  • 跨學科工具整合:結合資訊科技與專業領域(如生物資訊學)。
「DeepSeek 時代」(現在→未來)AI 發展下未來核心能力:
  • 人機協同創新:利用AI生成假設、最佳化實驗設計,但需批判性評估結果可靠性(如辨別 AI 資料偏差)。
  • 複雜系統建模:處理多源異構資料,構建跨尺度模型(如氣候預測與基因編輯交叉研究)。
  • 倫理與治理能力:應對 AI 倫理(如資料隱私)、科研誠信(如 AI 生成內容標註)等新挑戰。
  • 元學習與適應性:快速掌握新型 AI 工具(如大語言模型微調),持續更新知識結構。
  • 價值創造導向:從單純知識生產轉向解決全球性問題(如碳中和路徑設計),強調成果轉化與社會影響評估。
能力演變邏輯:從資訊稀缺時代的「知識儲存器」到資訊過載時代的「資訊策展人」,最終進化為 AI 時代的「問題架構師」,核心競爭優勢轉向提出真問題的能力、價值判斷力和跨界資源整合力。
下面正題來了,作為一名工科生,科研示例!
我最近對魚群的運動感興趣,於是基於一些基礎,我向 deepseek 諮詢魚群運動的程式碼:
圖3
deepseek 的思考過程很專業:
好的,使用者是一名博士研究生,想要研究魚群的群體運動模式,特別是相變過程,需要一個基於 Vicsek 模型的 MATLAB 程式碼。首先,我需要確定 Vicsek 模型的核心要素,以及如何將其應用到魚群模擬中。
使用者提供的參考內容中有多個模型,比如 Boids 模型、元胞自動機模型,還有 Vicsek 模型的相關討論。Vicsek 模型主要關注速度對齊,適合研究相變,即無序到有序的轉變。根據知乎回答中的 Herbert-Read 研究,魚群的方向對齊可能不完全依賴最近鄰,但 Vicsek 模型作為基礎,可以觀察相變現象。
接下來,我需要考慮程式碼的結構。Vicsek 模型的關鍵引數包括密度、噪聲強度、速度等。使用者需要相變過程,所以程式碼應該能夠改變噪聲引數,觀察有序引數的變化。參考內容中的 MATLAB 示例多是二維或三維的,但 Vicsek 模型通常在二維空間中模擬,所以選擇二維。
然後,需要處理邊界條件。週期性邊界條件常見於這類模擬,確保粒子在邊界處迴繞。速度更新時,對齊鄰居的平均方向,加上噪聲。噪聲引數 n 是關鍵,調整它會導致相變,當 n 較低時,系統趨於有序;n 較高時,變得無序。
還要考慮如何計算序參量,即平均歸一化速度向量的大小。這是衡量有序程度的關鍵指標。程式碼需要迴圈不同的噪聲值,計算對應的序參量,並繪製相變曲線。
使用者可能希望程式碼有註釋,便於理解和調整引數。此外,視覺化部分需要顯示粒子運動的方向,可能用箭頭或顏色表示角度。時,生成相變圖來展示噪聲與有序引數的關係。
檢查參考內容中的其他模型是否有可借鑑的部分。例如,注意力模型中的鄰居影響權重,但 Vicsek 模型較為基礎,可能不需要複雜編碼。需要確保程式碼高效,因為粒子數量多時計算量大,尤其是鄰居檢測部分。不過,為了簡化,使用全矩陣計算鄰居距離,儘管可能影響效能,但對於演示目的可行。
最後,測試程式碼邏輯是否正確,包括邊界處理、速度更新、噪聲新增和序參量計算。確保程式碼能夠展示從有序到無序的轉變,並生成相應的圖形。
接下來,我需要考慮如何在 MATLAB 中實現以下幾點:
  • 初始化引數:包括羊的數量、牧羊犬數量、速度、模擬區域大小、時間步長、鄰居半徑等。
  • 邊界處理:封閉邊界下,當個體到達邊界時如何調整位置和方向。例如,反射邊界條件,當個體超出區域時,將其位置限制在邊界內,並調整運動方向使其朝內。
  • 牧羊犬的行為:牧羊犬可能需要主動移動以驅趕羊群。例如,牧羊犬可能向羊群中心移動,或者沿著某個路徑移動,影響周圍的羊的方向。
  • 鄰居檢測:每個個體(包括羊和牧羊犬)檢測周圍的鄰居,牧羊犬可能對羊的鄰居檢測半徑更大,或者有特定的影響範圍。
  • 方向更新規則:羊根據鄰居(包括其他羊和牧羊犬)的平均方向調整自己的方向,而牧羊犬可能有獨立的方向邏輯,比如追逐羊群或移動到特定位置。
還有程式碼說明等,跑出的結果如下:

圖4
我的創新點在於,想增加一隻鯊魚驅趕魚群,於是我問了如下問題:
你是一名博士研究生,最近看了關於魚的群體運動模式,對基於 Vicsek 模型模擬魚群運動感興趣,你想將模型引入鯊魚的追趕,其中四周為封閉區域而不是週期邊界,請幫我生成相應 matlab 程式碼
很快給出了以下結果:
5
最後,用 deepseek 生成 introduction 吧!
你是一名博士研究生,最近看了關於魚的群體運動模式,對基於 Vicsek 模型模擬魚群運動感興趣,你想將模型引入鯊魚的追趕,請幫我寫一個 1000 字左右的 introduction 用於論文投稿:
在自然界中,群體運動作為生物自組織現象的典型代表,持續吸引著生物學家、物理學家和複雜系統研究者的關注。從椋鳥群的空中盤旋到沙丁魚群的協調轉向,這類集體行為不僅展現出驚人的空間協調性,更蘊含著個體間透過區域性互動產生全域性有序的深刻機制。統計物理領域的 Vicsek 模型自 1995 年提出以來,成功揭示了基於速度對齊規則的群體運動相變特徵,為理解生物叢集的湧現行為提供了量化框架。然而,現有研究多聚焦於單一物種的封閉系統,對捕食者-獵物動態互動場景下的群體運動重構機制仍存在顯著認知空白。
鯊魚作為海洋頂級捕食者,其捕獵策略與獵物(如鯖魚群)的逃避行為構成典型的非平衡動態系統。傳統 Vicsek 模型僅考慮同類個體間的對齊作用,難以刻畫異質種群間的非線性博弈過程。近期觀測研究表明,雙髻鯊(Sphyrna lewini)在追捕過程中會採用螺旋式推進路徑,而鯖魚群則呈現脈衝式密度波動響應,這種時空耦合的動態特性暗示著傳統模型需要引入新的互動維度。基於此,本研究提出擴充套件 Vicsek 框架,建立包含捕食者定向追擊與獵物風險感知的雙向作用機制,旨在揭示以下核心科學問題:
  1. 異質群體動力學建模

    在原有速度對齊規則基礎上,引入基於視覺感知的追擊-逃避響應函式。鯊魚個體將根據獵物密度梯度調整推進方向,而魚群成員則透過區域性壓力場重構規避路徑。這種非對稱互動機制的引入,突破了傳統模型僅考慮同類對齊作用的侷限性。

  2. 叢集相變的新模態
    透過調控捕食壓力強度引數,系統可能呈現獨特的運動相分離現象。初步模擬顯示,當鯊魚追擊強度超越臨界閾值時,魚群會從穩定的渦旋態轉變為分散的噴射流模式,這種非平衡相變對應著群體生存策略的適應性調整。
  3. 能量傳遞的跨尺度效應
    捕食者動能注入引發的群體運動重構,可能形成新的能量耗散通道。透過計算流體力學耦合分析,可量化評估鯊魚尾跡湍流與魚群規避運動間的能量傳遞效率,為理解生物群體運動的物理約束提供新視角。
本研究整合行為生態學觀測資料與複雜系統建模方法,在以下層面推進領域發展:
  • 方法創新:建立首個包含異質種群動態的擴充套件Vicsek模型,引入基於勢場博弈的互動規則。
  • 理論突破:揭示捕食壓力驅動下的群體運動相變規律,建立追擊強度與叢集有序度的定量關係。
  • 應用價值:為海洋保護區設計提供動力學依據,最佳化人工魚礁佈置以緩解捕食壓力。
現有文獻在捕食者-獵物建模方面多采用連續介質假設,忽略了個體間離散互動的微觀機制。而基於 Agent 的模型雖能刻畫個體差異,卻難以解析系統的統計物理特性。本研究透過改進 Vicsek 框架,在保持解析處理可能性的同時,實現了對異質群體多尺度特徵的統一描述。研究結果將深化對海洋生態系統穩定性的理解,併為無人機叢集的協同追捕演算法設計提供生物啟發式解決方案。
這項工作架起了統計物理與行為生態學的學科橋樑,透過構建捕食博弈驅動的群體運動模型,不僅拓展了自驅動粒子系統的理論邊界,更為解釋生物群體在壓力環境下的適應性進化提供了新的動力學視角。後續研究將結合機器視覺技術對真實鯊魚追捕序列進行運動軌跡反演,進一步提升模型的生態效度與預測能力。
題圖來源:答主@邢道榮
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