世界连续演化,人类离散理解。复杂系统中的高价值任务——预测、诊断、调度、仿真——既要理解离散的事件、任务与因果关系,也要精确推演其背后以数值、信号、轨迹和方程刻画的连续系统。现有三类主流技术路线都难以独立完成这类连续决策:

- 大语言模型:分词(tokenization)将一切输入离散化,连续数值的精度天然丢失,难以通过下一词预测原生完成高精度计算;
- 专用时序/机理模型:算得准,但不理解任务,难以泛化到未见场景或组合不同的计算;
- 智能体(Agent)工具调用:让大模型”调用”计算而非”具备”计算,链路长、速度慢,误差逐级累积。
我们提出了物理隔离专家路由网络 PiERN(Physically-isolated Experts Routing Network),在 Token 层面统一语言推理与高精度计算。PiERN 由语言模型、文生计算模块(Text-to-Computation)、物理隔离的专家模型与 Token 路由器(Token Router)组成:语言模型负责任务理解与推理;文生计算模块学习”计算嵌入”(Computation Embedding),将开放的事件语义映射到连续数值空间,即一句话应当如何改变计算;专家模型承载预训练的数值、物理或时序计算能力;路由器在生成每个 Token 时决定继续语言推理还是激活某个专家,并把计算结果写回同一上下文。
与联合训练不同,各模块分步解耦训练、完成后冻结,避免语言推理与专业计算之间的梯度冲突和”跷跷板效应”;能力不是在参数中强行融合,而是在推理链中按需组合。由此,模型可以在同一条思维链内交替进行计算与推理,多个专家可以串行接力或并行激活,边算边改直至方案收敛。
在 PDEBench、GCAM 等代表性计算—推理任务以及电池管理任务上的实验表明:相比直接微调大语言模型,PiERN 的计算精度显著更高;相比主流多智能体方案,响应延迟、Token 消耗和 GPU 能耗大幅降低,在 PDEBench 上专家路由成功率达到 100%;同时在 MMLU、GLUE 等通用基准上没有明显退化。
这一方向的应用包括:极端天气下的能源系统调度(光伏出力、电价、储能与算力负荷的协同决策)、电池研发与管理(机理仿真、寿命预测、故障预警与多任务预训练)、科学计算与气候政策分析(GCAM 综合评估模型),以及具备长程记忆的 DeepResearch 智能体与多智能体协同调度。

- Xiao, H., Fan, J., Tong, X., Zhang, J., Lu, C., & He, G. (2025). PiERN: Token-Level Routing for Integrating High-Precision Computation and Reasoning. arXiv:2509.18169.
- Lu, H., Chen, J., Zhang, J., He, G., Han, X., & Ouyang, M. (2025). Multitask Battery Management with Flexible Pretraining. arXiv:2509.01323.
- Ai, Q., Fu, Z., Li, Z., Jiang, P., Wu, H., Song, J., & He, G. (2026). Cognitive Scaffold: From Fluid Context to Crystallized Memory for Long-Horizon DeepResearch Agents. Proceedings of the 64th Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics (ACL).
- Fan, J., Xiao, H., Tan, P., Zeng, J., Song, J., Xiang, R., Zheng, K., Song, J., & He, G. (2026). Automated Power Dispatch Architecture Based on Multi-Agent Collaboration. 2026 IEEE PES International Meeting (PES IM), 1-5.
- Liu, Y., Jia, M., Zhang, Y., Wang, J., He, G., Zhong, S., & Dang, Z. (2025). RePower: An LLM-driven autonomous platform for power system data-guided research. Patterns, 6(4), 101211.
