从基础研究到技术创新

智能排爆机器人
　　“智能排爆机器人”性能先进,取得多项技术创新。它基于多级控制结构,采用人工智能层及运动控制层,运动控制层又由补偿器及反馈控制组成,反馈采用P C-104的嵌入式结构,两层之间的联络由手眼协调担任。在手眼协调过程中,多次利用双目视觉计算出的三维坐标与机器手臂当前的姿态,实时地计算出机器手臂的目标姿态,并控制各关节运动到目标姿态。其主要在双目视觉计算精度和手眼协调系统上做了突破。在双目视觉标定过程中,采用了更接近真实成像过程的畸变模型,并且在参数估计的过程中利用线形求解与非线性估计相结合的方法,更精确和有效地估计出成像模型的参数。经实验,系统的双目视觉计算算法能将误差控制在0.3%之内,利用手眼协调系统,弥补了一次计算以及手臂运动过程中可能造成的误差,将图像处理绝对误差控制在1m m之内,极大地提高了该排爆机器人系统的性能以及实用性。     

“神威·太湖之光”问鼎世界超算冠军

正想象一下,滴答一声,就能计算十亿亿次,这是多快的运算速度?如果把200多万台2016年生产的普通电脑加起来,只能跟它打个平手。它1分钟的计算能力,相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。这个快到令人咋舌的超级计算高手就是我国自主研制的"神威·太湖之光"计算机系统。6月20日,在德国法兰克福举行的国际超算大会上发布了全球超级计算机TOP500榜单,"神威·太湖之光"以近三倍于第二     

近场光存储基础探针尖的输出光场数值模拟

本文采用时域有限差分（FDTD）法对近场光存储基础探针灾A1GaAs四面锥光尖的输出光场进行数值模拟。给出了输出光场的彩色视图,计算出了尖顶锥和平顶锥发射光束的半高宽（FWHM）。结果对超高密度光存储A1GaAs光探针尖的设计具有一定的指导意义。     

在交叉中创新,在融合中突破--记北京理工大学前沿交叉科学研究院教授徐帆

2006年,超分辨荧光显微技术被《科学》(S c i e n c e)评为年度十大技术突破;2008年,这一技术被《自然·方法》(Nature Methods)评为年度热门技术;2014年,《自然·方法》在其十周年特刊中评选出十大技术,超分辨荧光显微技术同样位列其中。随着超分辨技术的发展,这一领域实现了三维、多色和活细胞显微成像,为生命过程和疾病机理的探究带来了革命性变化。这是世界各国兢兢业业的科研工作者共同努力的结果,北京理工大学前沿交叉科学研究院的教授徐帆亦是其中一员。自2011年以来,徐帆即致力于开发先进的成像技术,用机器学习的方法实现了在纳米尺度可视化和理解复杂的生物结构及其相互作用,为生命活动的观测提供了新的技术手段。其研究涉及显微成像、数值模拟、机器学习、高性能计算、量化分析等,涵盖超分辨率领域的多个方面。     

前不久上映的大片《黑客帝国3》中提到的“人工智能”技术在未来能实现吗？

人工智能是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。它的研究课题涵盖面很广，从机器视觉到专家系统，包括了许多不同的领域，其基本特点是让机器学会“思考”。为了区分机器是否会“思考”，就有必要给出“智能”的定义。究竟“会思考”到什么程度才叫“智能”?是能够解决复杂的问     

超级计算机的九个用武之处

正2016年11月,在美国盐湖城举行的国际超级计算大会上,新一期全球超级计算机500强(Top500)榜单公布,中国"神威·太湖之光"以较大的运算速度优势蝉联冠军。算上此前"天河二号"的六连冠,中国超算系统已在全球超算500强榜单上实现八连冠。不仅如此,中国研究团队在"神威·太湖之光"上运行的超算应用还首次获得戈登·贝尔奖,该奖被称为"高性能计     

智能辅助实训系统中的机器视觉

介绍了智能辅助实训系统中的机器视觉。机器视觉系统位于智能辅助实训系统的前端,是其核心组成部分。其作用是实时拍摄实训作业图像,并采集图像、转换传送到PC机内存中,PC机通过图像处理软件完成对实训操作正确、错误的判断后,将判断信息传输给辅导输出系统,从而在PC机上输出准确的实时辅导和评价信息。     

智能时代的脑科学与类脑智能研究

以智能科技为核心技术、智能算力为生产力的智能时代再次把脑科学推向世界科学与技术前沿。脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质和规律的科学。对神经系统结构和功能联结规律进行全面解析将最终绘制成脑功能联结图谱,近10多年来神经科学研究致力于系统性地解析神经系统的神经元类型和神经结构连接,在单细胞转录组分析、神经网络结构示踪等技术推动下取得了阶段性进展。解析人类大脑这一最为复杂的信息和智能系统,会启迪类脑智能理论和类脑智能技术,即脑科学/神经科学启发的智能理论和技术。在智能时代,脑科学研究的多学科交叉研究范式促使脑机接口、类脑智能计算等类脑智能研究领域加入脑科学。脑机接口的神经解码和编码技术为绘制人脑功能神经网络图谱提供了重要的功能研究技术和方法,并且可探索在脑疾病临床诊治上的应用。类脑计算正成为脑科学研究的一种新范式,借鉴脑处理信息和学习的基本原理发展高能效、高速和智能的新型类脑计算系统,利用发展的类脑计算系统可以加速发展脑模拟和数字大脑,促进理解大脑运行机制和治疗脑疾病,发展数字脑科学和脑医学。新近出现的脉冲神经网络智能处理器为构建大规模类脑智能计算系统奠定了基础,未来类脑超级算力极可能超过人类大脑算力,影响智能科技变革和人类社会发展。     

机器视觉在机器人码垛系统中的应用

机器视觉是一种有极大应用前景的新技术,研究其在机器人码垛系统中的应用意义重大。随着我国各行各业的迅速发展,传统的码垛机器人由于只能完成简单的搬运作业任务,已不能满足目前的生产要求,基于机器视觉的码垛机器人把机器视觉技术应用到传统的码垛机器人上,提高了传统的码垛机器人的智能水平,使其具有检测、分析和决策的能力,提高了码垛机器人的作业质量,并扩大了其应用范围。掌握基于机器视觉的码垛机器人的关键技术至关重要。     

类脑智能与深度学习的几个问题与思考

得益于数据规模与机器算力的增长,深度学习技术正取得空前繁荣。然而,深度学习擅长在预设的封闭环境,为特定任务找到有用的数据表示,在结构、处理和功能上距离人类智能仍有较大差距。类脑智能旨在模拟人脑神经元的运行机制、感知模式与认知机理,借助机器强大的信息整合、搜索、计算等能力,以软硬件联合的智能新形态构造接近人类水平的智能机器,是未来人工智能的发展方向。基于第216期"双清论坛",本文将分析人工智能与深度学习发展现状与局限,并从认知建模、模块装配、意识先验、自主演化、协同学习几方面分析未来类脑智能的可能发展方向。     

1024·人与机器共同进化（创刊号）

《1024））是国内第一本专注于科技文化的mook。 《1024·人与机器共同进化（创刊号）（全彩）》将目光定焦在“人与机器”这个超热点领域。     

模糊模式识别的理论及应用研究

运用模糊数学的概念和方法对具有模糊性的观测结果进行处理和识别,构成了模糊模式识别的基本内容。本课题着重研究瞬态模糊模式识别、连续语音模糊识别、视觉识别、遥感图象高精度分类等,旨在提供新的识别方法,开辟新的研究途径,为上述一批模式识别问题勾画出一新的实用化理论框架。作为一门交叉学科,它的突破对人工智能、自动控制、信号处理等研究领域都有很大的推动作用,对机器智能问题的解决具有重要的理论和实际意义,在军事上和国民经济建设中都会有广泛的应用前景。本课题是国家自然科学基金委员会重大项目“模糊信息处理与机器智能”的课题之一。本文介绍了本课题实施近二年半来取得的成果和今后的研究计划。     

关键新材料创新突破的研究回顾与展望

“制造强国梦、材料当先行”。关键新材料是未来高新技术产业发展的基石和先导。本文从关键新材料创新突破的演进规律、技术创新、商业化应用、战略与政策等四个方面梳理了近年来关键新材料创新突破的研究进展。研究表明,产业升级不断对关键新材料创新突破提出新的要求和挑战,而关键新材料的创新突破也会进一步推动产业升级。为此,世界各国都根据本国新材料发展情况纷纷制定关键新材料创新突破战略和政策,争夺科技制高点。然而,关键新材料具有“高技术不确定性”和“高市场不确定性”,这决定了关键新材料创新突破面临“技术创新”和“商业化应用”两大难题。未来需要加强智能制造技术经济范式变革和重点领域智能转型对关键新材料创新突破的影响、关键新材料技术创新突破的实现路径、不同类别关键新材料商业化应用模式的创新以及战略与政策的精准设计等方面的研究。     

国内速递

正中国"神威·太湖之光"再登超算巅峰华盛顿当地时间11月13日,"TOP500"网站发布第五十期超级计算机榜单,由我国国家并行计算机工程技术研究中心研制、国家超级计算无锡中心运营,基于国产众核处理器的"神威·太湖之光"超级计算机以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的浮点运算速度,再次斩获全球超级计算机排名榜单TOP500第一名。"天河二号"获排名榜单亚军。据了解,全球超算500强榜单,每半年发布一次。此次,"神威·太湖之光"和"天河二号"再次实现领跑,其浮点运算速度分     

《论动体的电动力学》一文的逻辑失误

“论动体的电动力学”一文是爱因斯坦建立相对论的开山之作，这篇原创论文的逻辑失误，竟至今令人不敢相信。一、关键的数学推导中用了多种不同的光速现将有关的原文抄录如下：１、“…，从静系来看，光始终以速度c２－v２√沿着这些轴传播，…”２、“…，光（像光速不变原理和相对性原理共同要求的）在动系中量度起来也是以速度c传播的…”３、“…，但在静系中量度，这道光线相对于K的原点以速度c－v传播，…”以上抄录的三种不同光速，c２－v２√，c，（c－v），都是爱氏在进行关键的数学推导时所用、出现在不到两页的纸上，这实在令人…     

医疗康复机器人研究进展及趋势

随着人们对医疗健康手段和过程提出的精准、微创、高效及低成本等方面的更高需求,医疗康复机器人技术也获得了各国的极大关注,并得到了日新月异的发展。目前医疗康复机器人主要用于外科手术、功能康复及辅助护理等方面,但随着重要技术的突破和进展,未来机器人技术有可能会应用到医疗健康的各个领域。医疗康复领域越来越倾向于人与机器自然、精准的交互,近年来,以人的智能和机器智能结合及人机交互为代表的技术突破使得人与机器之间的结合越来越紧密,借助人机交互技术和方法,将人的智能和机器智能结合起来,使二者优势互补、协同工作,并将在医疗康复方面孕育出重大的理论创新和技术方法突破。社会需求、技术革新和人机智能融合极大的促进了医疗康复机器人的发展。医疗康复机器人涉及人类生命健康的特殊领域,存在潜在的经济市场,已被多个国家列为战略性新兴产业,我国也需进一步大力开展医疗康复机器人的研发,推动该战略新兴产业的发展,以应对我国国民对健康服务的需求(医疗、康复及老龄化)。     

基于计算机视觉的网约车车载智能监控系统研究

提出一种基于计算机视觉的网约车车载智能监控系统,构建了先进的机器视觉解决方案框架,采用Haar-like特征结合视频帧间检测算法,智能检测人脸并实现异常行为的自动预警。可及时发现乘车过程中的安全威胁和潜在危险,防患于未然,实现保护网约车乘客安全的目的。     

[2015年第1期] 中国超算产业的发展现状与展望

文章分析了国内外超级计算机研发的现状,介绍了曙光系列高性能计算 机的产业化历程, 总结了我国超算产业发展的成功经验, 提出了进一步发展超算 技术和产业的策略建议,并对我国超算产业的未来进行了展望。     

科技满足缤纷需求

<正>无限续航无人机在执行搜救等任务时,续航时间及实时补充电源始终是无人机研发领域亟需破解的一个重要课题。近日,科学家利用智能信息传输处理和高能激光等技术研发出“光动无人机”（ODD）。它基于光电与智能学科的交叉融合实现了对无人机全天时智能视觉跟瞄和自主远程能量补充,开启了我国无限续航无人机的探索。“珠海云”是全球首艘具有自主航行功能和远程遥控功能的智能型海洋科考船,获得了中国船级社颁发的智能船舶证书。它的主体设备国产化率高,     

物理科技

深紫外光电感算器件研究中国科学技术大学微电子学院龙世兵教授团队与复旦大学芯片与系统先进技术研究院刘琦教授团队合作,利用深紫外（DUV）光电突触结合忆阻器的构架实现了基于储备池计算（RC）的指纹识别系统。相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。文章基于富镓氧化镓材料设计,利用非晶材料的显著持续光电导效应,制备了具备短时程效应的光突触器件。通过4比特的紫外光脉冲输入测试,构建了感算器件RC网络的映射关系,这可以将图片信息通过紫外光转化为特征电流值。最终,研究人员通过存算忆阻器阵列稳定的多态调控特性实现了对储备池输出的训练,实现了小规模的深紫外指纹识别功能。