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iGrow：实现温室自主控制的智能农业解决方案
农业是人类文明的基础。然而，全球人口的快速增长对粮食需求增加，对这一基石提出了挑战。配备传感器和执行器的现代自主温室通过精确控制实现高效的粮食生产，为这一问题提供了一个有希望的解决方案。然而，自主温室的最优控制具有挑战性，需要基于高维传感数据进行决策，而生产规模受到能够处理这项任务的劳动力稀缺的限制。随着人工智能（AI）、物联网（IoT）和云计算技术的进步，我们希望提供一种解决方案来自动化和智能化温室控制，以应对上述挑战。在本文中，我们提出了一种名为 iGrow 的智能农业解决方案，用于自主温室控制（AGC）：（1）我们首次将 AGC 问题表述为马尔可夫决策过程 (MDP) 优化问题； (2) 设计基于神经网络的模拟器，结合增量机制，模拟自主温室的完整种植过程，为控制策略的优化提供试验平台；(3) 提出一种闭环双层优化算法，可在实际生产过程中利用新观测到的数据动态地重新优化温室控制策略。我们不仅进行模拟实验，还在真实场景中部署了 iGrow，实验结果证明了 iGrow 在自主温室模拟和最优控制方面的有效性和优越性。特别地，来自真实自主温室中番茄试点项目的令人信服的结果表明，与种植专家相比，我们的解决方案显著提高了作物产量（+10.15%）和净利润（+92.70%），具有统计学意义。我们的解决方案为温室生产开辟了一条新途径。代码可在 https://github.com/holmescao/iGrow.git 获得。
巴林王国太空政策
自创世之初，太空就一直吸引着人类的注意力，它拥有明亮的月亮、闪烁的星星和无尽的边界。有时它是恐惧的源泉，有时是灵感的源泉，有时是沉思和研究的刺激物。纵观人类历史，人们不断讲述的关于太空及其模糊性的神话和故事只反映了他们日益增长的兴趣，而自传和科学书籍的内容也只为我们提供了一些关于太空的信息。各种人类文明都对太空感兴趣，巴林土地上的德尔蒙文明也是如此。有很多证据支持这一点，最著名的是麦纳麦北部的月神庙，其历史可追溯到 5,000 多年前。与此同时，人类对了解太空和发现其奥秘的努力仍在继续。阿拉伯和伊斯兰文明在这一领域发挥了突出作用。古兰经敦促我们研究宇宙，伊斯兰教的大多数支柱都与月相有关。德尔蒙曾是文明的光明中心，如今，巴林王国继续在太空和科学领域前行，以一位远见卓识的领导者的鼓舞人心的愿景，他只接受卓越的成就。巴林国王哈马德·本·伊萨·阿勒哈利法陛下的愿景是建立一个可持续的太空部门，重点关注太空和科学。它旨在建立国家科学和研究能力，为所有部门提供支持，促进经济繁荣和多样化，提高生产力和创新能力，并突出巴林王国在地区和全球的地位。为了将这一皇家愿景付诸行动，巴林王国制定了具有国家层面具体目标的太空政策。国家空间科学局 (NSSA) 和所有利益相关者都致力于实现这些目标，并寻求应用这些目标，并不断验证对这些目标的承诺。该政策基于巴林 2030 年经济愿景推动的五项基本原则，即竞争力、公平性、可持续性、伙伴关系和互动。
去增长是什么意思？几点澄清
人类文明目前正在超越许多关键的地球边界，面临着生态崩溃的多维危机，包括危险的气候变化、海洋酸化、森林砍伐和生物多样性崩溃（Lenton 等人，2020 年；Rockström 等人，2009 年；Ste ffien 等人，2015 年；Ste ffien 等人，2018 年）。与关于人类世的一般叙述相反，这场危机不是由人类本身引起的，而是由特定的经济体系引起的：这个体系以永久扩张为前提，不成比例地使少数富人受益（Moore，2015 年）。经济增长与生态崩溃之间的关系现在在实证记录中得到了很好的证明。主流经济学中，主流观点认为我们必须继续追求永久增长（见 Hickel，2018a），因此必须寻求将 GDP 与生态影响脱钩，实现“绿色”增长。不幸的是，绿色增长的希望没有什么根据。没有历史证据表明 GDP 与资源使用（以物质足迹衡量）长期绝对脱钩，所有现存模型都预测即使在乐观条件下也无法实现这一目标（Hickel & Kallis，2020 年；Vadén、Lähde、Majava、Järvensivu、Toivanen & Eronen，2020 年；Vadén 等人，2020b）。只需用可再生能源取代化石燃料，即可实现 GDP 与排放的绝对脱钩；但如果经济继续以正常速度增长，这一目标的实现速度无法足够快，无法实现 1.5°C 和 2°C 的碳预算。更快的增长意味着更多的能源需求，而更多的能源需求使得在我们剩下的短暂时间内用可再生能源来满足它变得更加困难（Hickel & Kallis，2020年；Raftery 等人，2017 年；Schroder & Storm，2020 年）。
申请邀请：冬季学校
从战略竞争到太空合作 太空基础设施为地球履行了各种重要任务，已成为所有超现代工业化社会运转不可或缺的要素。这包括通过伽利略、格洛纳斯或 GPS（全球定位系统）等全球卫星导航系统实现无误差导航，以及能源供应、证券交易、自动取款机、天气预报、记录气候变化数据和趋势以及向军方传输关键数据和信息。对卫星进行通信、数据收集和危机应对的依赖将继续增加。随着对太空资源的依赖不断增长，通过战略技术控制影响依赖这些资源的人民、机构、系统和国家的可能性也在不断增加。外太空是人类文明继陆地、海洋、空中和网络空间之后的第五大领域，是国家之间投射权力和强权政治的场所，对整个国际社会具有巨大的经济、军事和战略影响。作为一个新的竞争领域，太空成为大国之间的紧张关系，而中等和地区大国也因其具有广阔的战略优势而对太空感兴趣。太空领域在中东地区也具有越来越重要的战略意义。对太空技术的投资促进了经济进步，创造了新的产业和就业机会。阿联酋和沙特阿拉伯等国家正大力投资太空计划，这是其国家愿景的一部分，推动着技术进步和地区发展。埃及和阿曼等其他参与者也对该领域越来越感兴趣。发展综合太空基础设施需要大量投资，这加剧了对有限资源的竞争。太空的军事应用加剧了安全困境，而地缘政治联盟进一步影响了竞争。与此同时，太空也为该地区各国提供了合作的机会，特别是实施雄心勃勃的太空计划的以色列与阿拉伯国家之间的合作。这为经济发展、安全和地区稳定、技术创新和国际合作提供了巨大的潜力。
依恋提醒触发跨多个大脑的广泛同步
婴儿刺激会在人类成年人中引起广泛的神经和行为反应，如此大规模的资源分配证明了原始依恋的进化意义。在这里，我们检查了依恋提醒是否也会触发跨脑一致性并产生更大的神经一致性，如受试者间相关性所示。在催产素/安慰剂给药设计中，人类母亲被拍摄两次，刺激包括四个标准的陌生母亲和婴儿的生态视频：两个婴儿/母亲独自一人（独自一人）和两个母亲 - 婴儿二元环境（社交）。理论驱动的分析测量了父母照顾网络（PCN）预注册节点的跨脑同步性，该网络将支撑哺乳动物母性的皮层下结构与与模拟、心理化和情绪调节有关的皮层区域整合在一起，数据驱动的分析使用全脑分区评估全脑一致性。结果表明，PCN 和神经轴存在广泛的跨脑同步，从初级感觉/躯体感觉区域到岛叶扣带区，再到颞叶和前额叶皮质。社交背景产生了明显更多的跨脑一致性，PCN 纹状体、海马旁回、颞上沟、ACC 和 PFC 仅在母婴社交线索下显示跨脑同步。母婴社交同步的即时波动，从低同步性发作到紧密协调的积极发作，都通过预先注册的 ACC 中的跨脑一致性在线跟踪。研究结果表明，社会依恋刺激代表着进化过程中显著的普遍线索，不需要口头叙述，能够引发大量的大脑间一致性，并表明母婴关系是人类文明的核心标志，可能起到将大脑粘合成统一的体验并将人类束缚在社会群体中的作用。
生成式人工智能与教育的未来
利用改进的计算能力、合成神经网络和大型语言模型，人工智能技术即使没有破解，至少也以非凡的灵巧假装破解了人类文明的“关键”：语言。我接受过正式的学术训练，是语言学，因此我有充足的机会去思考语言的结构、形式、含义和力量。语言很重要。它是我们与其他动物的区别。它是身份和文化多样性的核心。它赋予我们周围的世界意义并激励我们的行动。它是我们在教育和几乎所有其他生活领域所做的一切的基础。它是爱和战争的根源。它可以赋予力量，也可以操纵。直到最近，我们几乎独享语言的使用和控制权。机器现在正在如此迅速地跨越如此多的语言门槛，这一事实应该让我们思考和反思。使这些发展成为可能的过程很重要，值得仔细研究，但它们的结果是不可否认的：机器现在可以模拟复杂对话，而不仅仅是狭隘的任务。我们逐渐意识到，我们对高级语言的垄断——一种通过教育培养出来的自然能力，也是人类最具决定性的社会特征——已不再是理所当然的事情。认识到这一事实迫使我们重新审视支持我们当前教育系统乃至更广泛社会的信念和假设。产生类似人类语言的人工智能应用提出了一些与教育有关但影响远远超出教育范围的基本问题：这项技术将如何改变我们作为人类的观念？它将如何重塑我们对人类智能的理解？它将如何影响我们彼此之间的关系？我们还被迫考虑研究和产生语言的新技术，这些技术没有明确的人类指导，因此不可预测。精通语言和学习的技术是否有可能在某个时候发展出感知能力、了解自身存在并渴望更大的自主权？将数千年的知识交给似乎能够超越人类设定的界限进行学习和表现的机器是否明智？我们与这些机器的互动又如何呢：我们应该如何“对待”它们？非人类机器像对待另一个人一样与成年人交谈是否合适？这对孩子合适吗？当聊天机器人根据要求毫不犹豫地模仿在世或早已去世的历史人物的声音时，我们应该怎么想？
人工智能与教育中的人类：社论
纵观历史，人类文明在知识和理解的组织方式上经历了显著的变化，尽管这些变化表现在很多方面。这些变化包括通过印刷机和普及教育等创新，教育和读写能力的传播和民主化，以及从旗语到当今大众媒体的各种远程通信系统的引入。在馆藏和图书馆中，也有不同的知识管理方式，并通过不同的访问方式进行交流。计算机和万维网的出现遵循了这一思路，但它们为我们在全球范围内处理、生产和共享信息的方式带来了前所未有的、更为深刻的变化。当今时代经常被描述为第四次工业革命，这是世界经济论坛创造的一个术语，用来描述密集数字信息交换的所谓“信息圈”。虽然关于信息圈的哲学著作主要关注从计算机伦理到信息伦理的具体转变（Floridi，2014），但人们对这个信息圈对日常生活和教育的意义却知之甚少。第四次工业革命的一个显著特点是大量使用人工智能系统。在当前全球信息发展中大量出现的人工智能系统基于自适应算法，这些算法根据个人提供的数据做出决策，并由企业和政府组织管理。这些系统遵循任意规则，根据与每个用户交互和交易的目的分配概率程度。适应和决策过程可以被视为解决人类在二十一世纪面临的最大问题的机会，也可以被视为可能加剧气候变化、反民主传播或媒体权力的威胁。例如，在气象预报的情况下，人工智能过程可能是革命性的，使人类达到新的环境意识高度。人工智能系统还可以以人类无法达到的规模评估风险，或降低商业和公共服务的交付成本。这些系统还可以帮助投资者通过提高生产能力获得竞争优势（Barton 和 Thomas，2009 年），或改善医疗保健实践以提供更早、更准确的诊断。正是人工智能系统的这种预测能力在教育领域如此诱人。对于教育研究人员来说，一个特别有吸引力的前景是预测个体学习者的思维过程，从而识别他们的学习困难并提供远远超出个体教育者所能提供范围的学习解决方案。因此，商业组织纷纷开发人工智能产品和服务，以推动新市场领域的增长。然而，人工智能既不是真正的人工智能，也不是真正的智能，这是危险的。事实上，目前的人工智能系统严重依赖于
在新加坡科学中心探索量子世界
强大的新计算机，可以衡量时间和重力最小变化的牢不可破的加密和传感器：这些是量子技术突破所期望的许多结果中的一些。为了在这个快速增长的研究领域引起人们的关注，新加坡科学中心及其合作伙伴出席了量子：展览。全球首次关注量子科学技术的旅行展览，量子：展览是由加拿大滑铁卢大学的量子计算研究所（IQC）开发的。新加坡的安装包括旨在补充原始展览的本地研究的全新展览。这些新材料得到了六个在量子技术中作用的本地组织的支持，并在新加坡科学中心开发。赞助新加坡展览的组织是科学，技术与研究机构，新加坡国立大学（NUS），Nanyang Technological University，新加坡国家研究基金会和国家超级计算中心的量子技术和研究中心。展品包括一个在火箭爆炸，量子计算的实验设备以及对原子钟的动画介绍中幸存下来的量子卫星。参观者还将在视频采访中介绍了该国一些鼓舞人心的年轻量子科学家。超过30多个本地专家为新展示的发展做出了贡献。“量子物理学可以说是人类文明历史上最大的知识分子胜利，但其声誉通常是神秘而困难的声誉。与Quantum：展览中，我们希望使科学学科变得不那么遥远，更相关，以使各个时代和背景的人发现。一直是我们为客人创造机会受到科学奇迹并最终推动可能性的启发的机会。该项目是由IQC的研究合作伙伴CQT启动的。“我们很荣幸能与我们的共同赞助商和研究合作者一起展示量子：展览。我们希望新加坡的年轻人能参观，兴奋并对他们一生中如何体验量子技术进行深思熟虑。我们这一代的科学家正在提供构建量子技术的工具。由下一代决定我们可以与他们一起做的一切。总的来说，互动展览在五个不同区域占地约4,000平方英尺。它通过创造性的讲故事和游戏体验的混合来为科学概念带来生活。访客从量子概念开始，浸入计算史，然后深入探讨量子技术的潜力。积极的学习者和思想家将享受从令人难以置信的量子纠缠概念到量子计算机令人敬畏的前景的旅程！在量子世界中，您只能通过查看它来改变某些内容。
大湖导航和导航辅助设备
水对于人类来说是一种外来元素，溺水者对此深有体会。水是地球上所有生命的必需品，但它却有能力摧毁大多数陆地动植物。少量的水也能赋予生命。以海洋、河流和冰川的形式，它有能力撕裂、凿开和掀起地球，带来创造性的破坏。水是地球的主要特征。使用它、了解它、试图控制它一直是人类文明发展的核心。如今，人们生活在地球上所有大片陆地上，因为他们成功地在海上航行。然而，水始终是一种潜在的危险因素。从海滩温暖的沙滩踏入凉爽的海水，或从码头坚实的表面踏上颠簸的船甲板，您就进入了自然力量的冰冷怀抱。约瑟夫·康拉德 (Joseph Conrad) 写道：“向破坏性的自然屈服，用手脚在水中的劳作让深海支撑您。”他理解了人类与水关系的存在本质。康拉德的史诗小说《吉姆老爷》中的这句话概括了航海史，以及我们在水的世界中生活和工作的奋斗故事。1 这项背景研究是在远离海洋的大陆中心却位于广阔内海的岸边进行的。芝加哥市距离密歇根湖绵延数英里，大多数居民都生活在看不见的地方，他们不假思索地从神秘地输送到水龙头的水中获取生命。自来水经过加工和过滤，去除了其破坏力。只有那些在波涛汹涌的湖岸上行走或尝试在漆黑的湖水中航行的人，才能领略北美五大湖的原始本质。距离大都市只有几英尺远，拥有所有城市舒适设施，是一片美丽、冒险和危险的荒野。在第一艘船的船员在波涛下尖叫着死去三百多年后，在第一艘古印第安独木舟下水一万多年后，五大湖是一片广阔的未驯服的原始能量区，是陆地生物无法触及的领域。本背景研究是关于人们和技术，它们使得人们能够利用北美内海的荒野进行商业、通信和娱乐。从某种程度上来说，这是一部环境史，因为它的重点是北美人试图定居水荒野的方式。虽然五大湖仍处于荒芜状态，但海图、灯塔、浮标、改良航道、船闸、港口和城市的发展都是为了驯化这些内陆大湖。这些特征与道路、农场、工厂和城镇等公认的陆地发展标志一样，都是“定居”过程的一部分。然而，尽管大多数环境史都将自然作为主要叙事角色，但这项研究却着眼于
1我们与能量关系的简短历史
由于文明的最初，人类就利用能量为日常活动提供动力。人类的历史与能源使用的历史平行：随着我们的文明和人口的增长，我们的能源使用也是如此。古老的帝国倒下并引起了新的帝国，以及用来为这些帝国持续发展的能源的来源。有时，革命性的进步将人类推向了一个新时代。也许这些转变中最著名的是工业革命，该革命发生在18世纪下半叶，与詹姆斯·瓦特（James Watt）和引入煤炭动力蒸汽机有关。但是，工业革命并不是人类历史上唯一的重大能源转变：许多其他革命之前并遵循了它。能量历史因此是能量过渡的历史。实际上，我们目前正在发现自己处于这样一个过渡的中间：由于化石燃料的大量使用的环境后果变得越来越戏剧化，我们正在寻求从它们过渡到二氧化碳排放较低的能量来源。Earth，我们的家，已有45亿年的历史。 是由太阳星云的积聚形成的 - 圆盘形的气体和尘埃云层由太阳的形成造成 - 它缓慢冷却并最终变得可居住。 地球形成过程产生了我们今天使用的一些能源。 我们将在第24章中介绍的地热热部分是由于在平面形成过程中捕获的剩余热量。Earth，我们的家，已有45亿年的历史。是由太阳星云的积聚形成的 - 圆盘形的气体和尘埃云层由太阳的形成造成 - 它缓慢冷却并最终变得可居住。地球形成过程产生了我们今天使用的一些能源。我们将在第24章中介绍的地热热部分是由于在平面形成过程中捕获的剩余热量。我们将在第11章中返回的铀和th核燃料也与地球本身一样古老 - 它们大概起源于超新星的爆炸，这产生了形成我们太阳系的材料。像现代人类一样的人形生物最近出现在这段漫长的行星史上：它们最初是在东非的200万年前出现的。如果我们星球的整个4.5亿年历史都被凝结成24小时的时间范围，那么人类将在晚上11:59之后略微出现！从那里，它们遍及非洲大陆的其余部分，然后通过现代阿拉伯半岛进入欧亚大陆。美国是通过当时弗罗森（Bering）的弗罗森（Bering Land Bridge）到东北亚的，可能直至公元前20 000年。在我们历史的很长一段时间内，我们的祖先仅使用其肌肉提供的能量为所有日常活动提供动力。这种能量反过来来自消化的食物。这种能源消耗模式的第一个重大变化，因此是人类文明的。500 000年前，当我们的史前祖先学会了