物理MCP服务器2.0
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为物理学家提供的专用MCP（模型上下文协议）服务器，具备计算机代数系统（CAS）、绘图和自然语言接口功能。
特点/功能
服务器2.0亮点
- 核心CAS和绘图功能符号运算、方程求解和高分辨率绘图涵盖了规划和展示的工作流程。
- 单元感知物理：
units_convert并且constants_get在国际单位制（SI）、英制单位以及天体物理学背景下保持结果的一致性。 - 频谱和信号分析GPU就绪的快速傅里叶变换（FFT）、滤波、频谱图和小波工具加速处理大型数据集。
- 量子与相对论的框架（或基础）专为算子代数、标准哈密顿量和张量演算设计的工具链。
- 热力学与配分函数：
statmech_partition捕获具有缓存摘要的正则系综工作流。 - 硬件意识：
accel_caps报告设备加速模式，以便您合理分配任务。 - 自然语言 + API 入口:
nli_parse将通俗易懂的语言转化为工具调用，并且api_tools拉取参考数据。 - 人工智能增强:
ml_ai_augmentation提供符号回归、物理信息神经网络（PINN）代理模型以及导数解释器，且默认优先使用GPU。 - 协作与协调分布式作业提交、实验DAG（有向无环图）、导出以及Markdown报告生成保持同步。
工具套件（17）
- cas（注：这是一个缩写或特定术语，根据上下文可能有不同的翻译，但在此直接给出音译）计算机代数系统用于评估表达式、求导、积分、求解方程和常微分方程（ODEs），以及传播不确定性。
- 单位转换通过Pint注册表在SI（国际单位制）、英制单位和专业物理单位之间进行单位转换。
- 获取常量获取CODATA和天体物理常数，包括
c，h，G，M_sun，pc，ly，等等。 - 情节；故事线生成二维/三维图表、向量场、相图、等高线、体积图、动画以及交互式可视化效果。
- 加速功能（或加速能力）报告可用的加速硬件及当前活跃状态
ACCEL_MODE/ACCEL_DEVICE. - nli_parse（注：这个词汇在中文中没有直接对应的翻译，因为它看起来像是一个特定程序或命令的名称，可能来源于某个特定的软件或系统。如果按照字面结构来拆解，“nli”可能是某个特定含义的缩写或代码，“parse”在中文中通常翻译为“解析”。所以，可以大致翻译为“NLI解析”或根据具体上下文调整为更准确的表述。）将自然语言的物理请求转换为结构化的MCP工具调用。
- 张量代数计算克里斯托费尔符号、曲率张量和测地线（框架）。
- 量子面向操作员、求解器和布洛赫/概率可视化的量子计算实用工具（框架）。
- 统计力学配分函数构建配分函数并从能级推导出热力学量。
- 数据统一的数据工具包，支持HDF5/FITS/ROOT格式的输入输出，以及通过GPU优先的快速傅里叶变换（FFT）、滤波、频谱图和小波分析功能
action参数。 - API工具访问外部科学API，如arXiv、CERN开放数据、NASA数据集和NIST参考资源。
- 导出工具将研究成果发布到Overleaf、GitHub、Zenodo、Jupyter以及沉浸式格式平台。
- 机器学习人工智能增强针对符号回归、偏微分方程代理模型、模式识别和推导解释的GPU优先机器学习工作流程。
- 图形计算器功能齐全的计算器，具备CAS、绘图、统计、矩阵和可编程实用程序功能。
- 分布式协作分布式作业提交、会话共享、实验记录本以及工件版本控制。
- 实验调度器基于有向无环图（DAG）的驱动编排，包含验证、执行、发布和协作钩子。
- 生成报告将MCP会议内容总结为包含相关工件链接的Markdown报告。
快速入门
先决条件
- Node.js 20+（版本）
- Python 3.11及以上版本
- pnpm 8+
可选（建议使用以加快自然语言推理速度）：
- LM Studio 或任何兼容 OpenAI 的本地语言模型服务器
安装
一键设置 （推荐）：
# Clone repository
git clone
cd phys-mcp
# Single command setup: builds TypeScript, installs Python deps, runs healthcheck, starts server
pnpm dev:all手动设置：
# Install Node.js dependencies
pnpm install
# Install Python dependencies
cd packages/python-worker
pip install -r requirements.txt
cd ../..
# Build all packages
pnpm build
# Run healthcheck to verify installation
pnpm healthcheck
# Start development server
pnpm dev配置
复制 .env.example to .env 并进行定制：
cp .env.example .env关键环境变量：
LM_BASE_URL本地语言模型（LM）服务器URL（例如。，http://localhost:1234/v1)DEFAULT_MODEL用于自然语言推理（NLI）解析的模型名称DEBUG_VERBOSE设置为1用于详细日志记录ACCEL_MODEGPU加速模式auto，cuda，cpu）
见 配置指南 详情见下。
可选：使用LM Studio加速自然语言推理（NLI）
无需LM Studio。所有CAS/绘图/张量/量子/统计力学计算均在TypeScript/Python工作线程中运行，开箱即用。配置本地LM端点（如LM Studio）仅能加速自然语言接口（NLI），该接口能将普通英语转换为结构化工具调用。
为何它会有帮助
- 更低的延迟：本地推理避免了网络往返和速率限制。
- GPU利用率：LM Studio可以利用您的GPU来加快提示解析速度。
- 对复杂请求的解析能力更强：更高质量的意图提取减少了计算开始前的重试次数。
- 隐私与成本：保持令牌本地化；无需外部API密钥。
它如何实现端到端的“计算”加速
- 数学计算由我们的Python/TS后端完成；语言模型用于决定“计算什么”。解析速度更快 → 交互更少 → CAS/绘图调用更快 → 总体结果更快。
如何启用
- 安装并运行LM Studio（或任何兼容OpenAI的本地服务器）。
- 设定
LM_BASE_URL（例如。，http://localhost:1234/v1) 和DEFAULT_MODEL。 - 可选设置
LM_API_KEY如果您的本地服务器需要的话。
示例用法
综合工具格式 （推荐）：
// Computer Algebra System
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": "1",
"method": "cas",
"params": {
"action": "diff",
"expr": "sin(x**2)",
"symbol": "x"
}
}
// Smart Units Evaluation
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": "2",
"method": "units_smart_eval",
"params": {
"expr": "c * 1 ns",
"constants": {"c": true}
}
}
// Quantum Computing
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": "3",
"method": "quantum",
"params": {
"action": "visualize",
"state": "0.707,0.707",
"kind": "bloch"
}
}
// Advanced Plotting
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": "4",
"method": "plot",
"params": {
"plot_type": "function_2d",
"f": "sin(x)",
"x_range": [0, 6.28318],
"dpi": 160,
"emit_csv": true
}
}传统格式 （仍在支持中）：
// Individual tool names work for backward compatibility
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": "5",
"method": "cas_diff",
"params": { "expr": "sin(x**2)", "symbol": "x" }
}发展
快速命令
pnpm dev:all # Build, setup, healthcheck, start server
pnpm build # Build all TypeScript packages
pnpm test # Run all tests
pnpm healthcheck # Verify system functionality
pnpm lint # Check code style
pnpm typecheck # TypeScript type checking
pnpm precommit # Run pre-commit checks高级开发
# Generate documentation
pnpm docs:generate
# Run with coverage
pnpm test:coverage
# Python worker testing
cd packages/python-worker
python -m pytest tests/ -v
# Type checking
pnpm -r typecheck文档
核心文档
工具文档（自动生成）
快速入门指南
模式与验证
- 船舶注册处全面的单位定义
- API架构由Zod验证模式自动生成
附注：我们保持清晰和势头——任何分散都只是数值上的。
路线图
阶段2+：张量微积分（sympy.diffgeom）、量子运算（qutip）、3D渲染、偏微分方程/有限元法、科学数据输入输出、LaTeX/PDF报告生成。
许可证
MIT 许可证 - 详见 LICENSE 文件。