?
Understanding population annealing Monte Carlo simulations
Population annealing is a recent addition to the arsenal of the practitioner in computer simulations in statistical physics and beyond that is found to deal well with systems with complex free-energy landscapes. Above all else, it promises to deliver unrivaled parallel scaling qualities, being suitable for parallel machines of the biggest caliber. Here we study population annealing using as the main example the two-dimensional Ising model which allows for particularly clean comparisons due to the available exact results and the wealth of published simulational studies employing other approaches. We analyze in depth the accuracy and precision of the method, highlighting its relation to older techniques such as simulated annealing and thermodynamic integration. We introduce intrinsic approaches for the analysis of statistical and systematic errors and provide a detailed picture of the dependence of such errors on the simulation parameters. The results are benchmarked against canonical and parallel tempering simulations.
Priority areas:
IT and mathematics
Language:
English
Pilé I., Shchur L., Nuclear Physics B 2026 No. 0550-3213 Article 117706
We study the spatial overlap of successive spin configurations generated by Markov chain Monte Carlo simulations of the Baxter–Wu model. Using the Novotny–Evertz sublattice-freezing single-cluster update, we track the mean and variance of the algorithmic overlap across the critical region. We show that, even in this three-spin model, the overlap acts as an algorithmic observable ...
Added: November 1, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С., Труды Института системного программирования РАН 2025 Т. 37 № 6-1 С. 7–20
В статье исследуется длина адаптивной различающей последовательности для семейства инициальных полностью определенных наблюдаемых, возможно, недетерминированных автоматов. Приводится верхняя оценка длины такой последовательности и показывается ее достижимость. Обсуждается, каким образом полученные результаты можно применить при построении адаптивных диагностических тестов на основе конечно-автоматной модели. ...
Added: October 31, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С. et al., Труды Института системного программирования РАН 2026 Т. 38 № 4-1 С. 7–24
В статье усовершенствуется предложенная в предыдущей статье авторов модель кластеризованной распределённой сети с опросом, соответствующая сервис-ориентированной архитектуре. Целью опроса является нахождение ближайшего узла, готового оказать требуемую услугу (сервис) как можно раньше. Предлагаемые алгоритмы обеспечивают достижимость узлов, отсутствие дублирования сообщений, и обмен сообщениями с найденным узлом по кратчайшему пути. Кластеризованность сети означает, что в графе сети ...
Added: October 31, 2026
Твардовский А. С., Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Труды Института системного программирования РАН 2026 Т. 38 № 4-2 С. 7–22
В статье вводятся понятия установочной и синхронизирующей последовательностей для конечных автоматов с временными ограничениями и таймаутами. Такие последовательности широко используются для идентификации финального состояния исследуемого автомата как при синтезе тестов на основе формальных моделей, так и при обучении конечно-автоматных моделей. Метод синтеза установочных и синхронизирующих последовательностей основан на использовании конечно-автоматной абстракции временного автомата, поскольку методы ...
Added: October 31, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С. et al., Труды Института системного программирования РАН 2026 Т. 38 № 3-1 С. 7–32
В статье предложена модель кластеризованной распределённой сети для обработки запросов. В такой сети узлы являются вычислительными единицами, и каждый узел может запросить ту или иную услугу, которая может быть оказана каким-то другим, но заранее неизвестным, узлом сети. Для этого осуществляется опрос сети аналогичный поиску в ширину для того, чтобы найти ближайший узел с необходимыми свойствами. ...
Added: October 31, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С. et al., Труды Института системного программирования РАН 2025 Т. 37 № 5 С. 7–32
Статья является продолжением предыдущей статьи авторов, в которой строится абстрактная модель распределенной сети, содержащей только хосты и коммутаторы. Хосты предлагают пользователям пакеты определенных услуг (сервисов), сообщения (запросы) между хостами пересылаются через промежуточные узлы по правилам коммутации, и настройка узлов определяет множество путей от хоста к хосту, по которым будут пересылаться пакеты. Ситуация моделируется с использованием ...
Added: October 30, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С. et al., Труды Института системного программирования РАН 2025 Т. 37 № 4-1 С. 7–30
В работе строится абстрактная модель распределенной сети, содержащей только хосты и коммутаторы, которая позволяет оценить классы задач, которые необходимо решать в такой сети, принимая во внимание, в том числе, нефункциональные параметры. Предполагается, что хосты предлагают пакеты определенных услуг (сервисов) и сообщения (запросы) между хостами пересылаются через промежуточные узлы по правилам коммутации. Правило определяет, каким соседним ...
Added: October 30, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С., PROGRAMMING AND COMPUTER SOFTWARE 2025 Vol. 51 No. 4 P. 224–241
In this paper, the problem of distributed network survivability is investigated. A distributed system is modeled by a finite connected undirected graph the nodes of which are divided into two types: hosts and switches. Hosts perform computational functions, while switches are used for message passing between hosts. The survivability of the system is understood as ...
Added: October 30, 2026
Бурдонов И. Б., Evtushenko N. V., Косачев А. С., Программирование 2025 № 4 С. 11–32
Исследуется проблема живучести распределенных сетей. Распределенная система моделируется конечным связным неориентированным графом, вершины которого делятся на два типа: хосты и коммутаторы. Хосты выполняют вычислительные функции, а коммутаторы обеспечивают доставку сообщений между хостами. Под живучестью системы понимается ее способность выполнять свои основные функции по передаче сообщений после выхода из строя некоторых ребер графа. Решение проблемы живучести ...
Added: October 30, 2026
M.: Pleiades Publishing, Ltd. (Плеадес Паблишинг, Лтд), 2025.
Programming and Computer Software is a peer-reviewed journal devoted to various problems in all areas of computer science: operating systems, compiler technology, software engineering, artificial intelligence, etc. The journal publishes original manuscripts submitted in English, as well as works translated from several other journals. The sources of content are indicated at the article level. The ...
Added: October 30, 2026
Karminsky A. M., Chernikov B. V., М.: НИЦ Инфра-М, 2026.
Рассмотрены методологические вопросы создания финансово-экономических информационных систем, проблемы информатизации производственной и дистрибьютерской деятельности, темы адаптации типовых систем в бизнес-структурах, в том числе систем поддержки офисной деятельности. Для студентов учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по укрупненным группам специальностей 09.02.00 «Информатика и вычислительная техника», 38.02.00 «Экономика и управление», экономистов, юристов, предпринимателей и финансистов, а также специалистов и ...
Added: October 30, 2026
Guerreiro I., Sergey Skorokhod, di Volo M. et al., Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 2027 Vol. 164 Article 110954
The collective dynamics of spiking networks of neurons has been of central interest to both computational
neuroscience and network science. Over the past years, a new generation of neural
population models based on exact reductions (ER) of spiking networks have been developed.
However, most of these efforts have been limited to networks of neurons with simple dynamics
(e.g. the ...
Added: October 29, 2026
Association for Computational Linguistics, 2026.
While Large Language Models (LLMs) have revolutionized NLP, they remain prone to hallucinations, reasoning “mode-collapse” in open-ended generation, and a lack of factual provenance. The Automated Knowledge Base Construction (AKBC) workshop addresses a key missing piece of the generative era: structured knowledge. Knowledge Bases (KBs) serve as ground truth for fact verification, the semantic backbone ...
Added: October 28, 2026
Nikitiuk B., Lenev D., Pisarev V. et al., Journal of Colloid and Interface Science 2026 Vol. 718 Article 140444
Hypothesis:Accurate determination of interfacial tension values is crucial for many modeling applications in the oil and gas industry. However, many of the presently used empirical and theoretical models show poor prediction accuracy and do not allow for direct consideration of the concentrations of gases and salts dissolved in the system as well as the specific ...
Added: October 28, 2026
Deshchenya V., Nikolay D. Kondratyuk, Sivakova A. et al., Chemical Engineering Sciences 2027 Vol. 337 Article 124616
Accurate prediction of complex formulation viscosity is crucial for the lubricant industry and engineering processes. However, developing generalizable models remains challenging due to the complexity of industrial mixtures and the scarcity of public experimental data, often resulting from corporate proprietary restrictions. This study presents a machine-learning workflow for viscosity estimation from a proprietary pseudonymized dataset, ...
Added: October 28, 2026
Zubov A., Zubov A., Малявко, Я. et al., Computer Physics Communications 2025 Vol. 317 Article 109860
The concept of representative volume (REV, or RVE in material sciences) is the cornerstone of continuum scale models – one needs to get the volume big enough so that it could be represented with an averaged value (scalar, vector or tensorial, etc.). While REV should be established in all larger scale simulations, this is rarely ...
Added: October 28, 2026
Kagan M., / Series Series "arxiv org" 2610.31805 "cond-mat other "arxiv org" 2610.31805". 2026. No. 2610.31805.
Abstract The low-energy plasmonic properties of a free-standing Au (111) monolayer, frequently referred to as goldene, are investigated by time-dependent density functional theory in the random phase approximation. In the evaluation of dielectric and loss functions, the first-principle, band structure characterized by a single s − p energy band at the Fermi level is taken ...
Added: October 27, 2026
Roman Prosvirnin, Suslov A., Aleksei Soldatov et al., Computation 2026 Vol. 14 No. 10 Article 261
Abstract
Safety-aligned language models often encode that a request is harmful yet still comply with it. We turn this gap between internal recognition and observable behavior into an inference-time defense. The proposed activation-steering method uses a multiplicative operator that amplifies the residual-stream component along a harm-recognition direction. Intervention strength scales with the model’s own assessment of ...
Added: October 27, 2026
Aleksei Samarin, Nazarenko A., Nazarenko D. et al., Big Data and Cognitive Computing 2026 Vol. 10 No. 11 P. 1–52
Camera traps are a key tool for non-invasive wildlife monitoring, yet models trained on existing benchmarks often generalize poorly to new regions due to domain shift, class imbalance, and natural variability in illumination, season, and background. We introduce PACTraD, a benchmark of 116,973 annotated camera trap images collected in a protected area of the Baikal ...
Added: October 27, 2026
Timur Teregulov, Elena R. Loubenets, / Series Quantum Physics "arXiv". 2026. No. 2609.31472.
We develop a new three-party quantum secret-sharing (QSS) protocol based on a three-qubit W state. This protocol encodes the secret-sequence bits using X gates and employs randomly selected Hadamard operations and measurement bases to generate information and security-test rounds. We evaluate the efficiency of the proposed protocol and analyze its security against an internal adversary ...
Added: September 28, 2026
Shabanov N., Kuricheva O., Kurbatova J. et al., / Series Working Papers SSRN "Department of Economics Ca’ Foscari University of Venice". 2026.
The carbon balance of an ecosystem is the difference between Gross Primary Productivity (GPP) and Ecosystem Respiration (Reco) as expressed by Net Ecosystem Exchange (NEE). While remote sensing retrievals of GPP have reached maturity, Reco estimation remains underexplored and ultimately cast bias on NEE. Here we present an end-to-end multi-scale analysis of the mechanism of ...
Added: August 21, 2026
Ponomarenko A., / Series Computer Science "arxiv.org". 2025.
This paper addresses the challenge of merging hierarchical navigable small world (HNSW) graphs, a critical operation for distributed systems, incremental indexing, and database compaction. We propose three algorithms for this task: Naive Graph Merge (NGM), Intra Graph Traversal Merge (IGTM), and Cross Graph Traversal Merge (CGTM). These algorithms differ in their approach to vertex selection ...
Added: July 30, 2026
Piontkovski D., / Series arXiv "math". 2026.
A noncommutative projective variety is defined, following Artin and Zhang, by a graded coherent algebra 𝐴. The category of coherent sheaves is then the quotient qgr(𝐴) of the category of finitely presented graded modules by the subcategory of torsion modules. We consider the categorical and polynomial entropies of the Serre twist, that is, of the ...
Added: June 23, 2026
Piontkovski D., / Series arXiv "math". 2025.
If a symmetric multilinear algebra is weakly nil, then it is Engel. This result may be regarded as an infinite-dimensional analogue of the well-known Jacobian theorem, which states that if a polynomial mapping has a polynomial inverse, then its Jacobian matrix is invertible. This refines a theorem of Gerstenhaber and partially answers a question posed ...
Added: June 23, 2026