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EE515：量子传感：机器学习、推理……
EE515：量子传感：机器学习，推理和信息单位：4时间：星期一，星期一2：00-3：50pm，位置：KAP 165讲师：Quntao Zhuang Office：PHE 606办公室：TBA办公时间：QZHUANG@USC.EDU CATALOG量子，量子信息，量子的基础，量级机械，量子的基础，量子的基础，量子的基础，量子的基础，量子，量子，量子，量子，量子，量子，量子，量子，量子量，量子量，量子和机器的基础，量子和机器的量度，量子和机器的量度为基础。课程描述是介绍量子传感的基础知识的4个单元课程---推理，信息和机器学习的量子理论。量子信息科学和工程在在计算，沟通和传感方面取得优于古典性能方面表现出了巨大的希望。传感是一个竞技场，量子技术可以在短期内实现用于实际应用的经典感应技术的优势。量子传感和计量学研究非经典资源来增强各种传感应用的测量表现。作为一个突出的例子，激光干涉仪重力波观测站（LIGO）将非经典挤压光注射到其米歇尔森干涉仪中，以超过由于激光射击噪声而超过标准量子限制（SQL）。除了LIGO外，量子计量学还在目标检测，显微镜，生物传感和相跟踪中得到了利用。最近，量子传感已在机器学习任务中发现了应用，例如使用智能量子传感器网络。本课程将介绍量子传感的理论基础，并在不同的实践感应场景中提供量子优势的规范示例。课程始于基本的量子力学，包括量子系统和以谐波振荡器建模的量子光学系统。然后，我们将涵盖经典推理和古典机器学习的基础知识，这是对此之后的量子版本的初步。最后，我们将讨论一些用于量子传感的物理系统。本课程将介绍基本的工具和方法，以建模和分析量子传感协议，并将其应用于现实示例。针对具有复杂线性代数知识的学生，本课程为学生提供了最新的量子传感概述，并为他们做好准备以进一步研究该主题。学习目标结束时，学生将能够
甲烷排放：减少畜牧业单位全球变暖的策略（重点是反刍动物）
摘要：对全球变暖和温室气体的担忧增加了政府和公共部门寻找解决方案的兴趣。为了减少温室气体（尤其是甲烷）造成的全球变暖的影响，必须改变动物生产系统并采取新的战略方法。减少牲畜肠道甲烷是一个长期存在的问题，关系到饲料消耗的能源效率。在这篇综述中，研究了生产、传播和引入公认的科学和实用解决方案的来源，以减少奶牛养殖和生产单位的甲烷气体。为了进行这项研究，对 1967 年至 2022 年期间在有效数据库中发表的文章进行了彻底的搜索。共审查了 213 篇文章，经过筛选，159 篇被纳入研究并使用 PRISMA 流程图进行分析。一般来说，畜牧效率低、饲料质量低、知识缺乏和投资不足是贫穷或发展中国家排放这些气体的主要原因。另一方面，发展中国家可能并不总是能够采用工业化国家所采用的方法来减少甲烷和其他温室气体（如一氧化二氮）的产生。根据其国情，发展中国家应利用现有工具减少甲烷的生产和排放，同时考虑成本、当地知识、可行性和当地法律。未来，将更需要进行跨学科研究，以寻找可持续和可接受的方法来减少畜牧业单位（尤其是奶牛）的甲烷排放和其他温室气体。为了改变作为甲烷主要生产者的瘤胃产甲烷菌的数量，建议采取饲养管理、添加抑制剂和接种疫苗等策略。此外，还需要开展更多减少甲烷排放的应用研究。
绿色氢气生产装置的优化
利用可再生能源电解产生的氢气是化石燃料产生的高排放氢气的有前途的替代品。低排放氢气有可能减少许多工业领域的碳排放，例如化肥、交通运输和铁行业。尽管如此，低排放氢气的快速普及却因其高昂的生产成本而受到阻碍。为了降低电转氢系统的成本，行业必须实施最佳规模和生产策略。电解器的功率、储罐、电池容量和生产计划必须完美匹配氢气需求和电力供应。本论文开发了一种基于非线性优化模型的方法来寻找电转氢系统的最佳设计和尺寸，并找到设计参数之间的协同作用。该方法适应广泛的工业限制、电价、可再生能源可用性、电解技术和特殊要求。还进行了参数评估研究，为模型提供相关值和功能。两个不同的案例研究——一个侧重于移动性氢气生产，另一个侧重于甲醇生产——说明了所开发方法的应用。这些案例研究提供了有关如何使用和分析模型的见解。最后，利用蒙特卡洛方法对开发的模型进行敏感性研究。这项敏感性研究评估了生产成本和最佳电解器产量的不确定性。它还提供了对电转氢系统最具成本驱动力的特征的见解。
从迁移机器学习模型到智能处理单元
本文中的发现表明，智能处理单元（IPU）为Ma-Chine Learning（ML）应用提供了可行的加速器替代方案，该应用程序（ML）应用程序材料和电池研究领域内。我们调查了将模型从GPU迁移到IPU的过程，并探索了几种优化技术，包括管道和梯度积累，旨在增强基于IPU的模型的性能。此外，我们已经有效地将专业模型迁移到了IPU平台。该模型用于预测有效的电导率，这是离子传输过程中至关重要的参数，该参数控制了电池的多电荷和放电周期的性能。该模型利用卷积神经网络（CNN）档案执行预测任务以实现有效的电导率。该模型在IPU上的性能与其在GPU上的执行相当。我们还分析了GraphCore的Bow IPU的利用率和表现。通过基准测试，与其前身Colossus IPU相比，我们观察到Bow IPU的性能显着提高。
虚拟惯性单元在现代电力系统中的作用
现代电力系统正在从基于同步发电机的系统发展到高渗透率的可再生能源 (RES) 系统，例如光伏 (PV) 和风力发电机组，它们通过逆变器连接到电网。RES 机组将在不久的将来占据发电量的很大一部分；因此，将它们集成到电网中的传统方法可能会导致频率不稳定。许多研究人员建议使用具有虚拟惯性控制方法的逆变器作为电网中的同步发电机，并维持和提高频率稳定性。本文全面概述了虚拟惯性策略和电流控制策略，并在描述它们的特性的同时进行了全面的比较。然后，研究了所提出方法中的不同类型的稳定性分析，并给出了每种方法的示例。作为对该领域进行的回顾性研究的延续，本文仔细研究了旨在改进虚拟惯性控制的方法，并根据所用资源的数量、参数的自适应性、优化方法的使用、多种资源之间的协调问题和通信网络的类型研究了它们的特性。此外，还全面回顾了多虚拟同步发电机 (VSG) 方法，以开发和实施弱电网中的虚拟惯性概念。最后，讨论了挑战和研究方向，特别是指出了系统级多个虚拟惯性单元的集成。© 2017 Elsevier Inc. 保留所有权利。关键词：微电网；虚拟惯性；稳定性分析；虚拟同步发电机；协调；电力共享
商业与政治经济学学士学位课程 2027 届 - 128 个学分
选修课 选修课是用于完成辅修课程、探索外语或体验各种知识视角的课程。至少 16 个选修课单元必须来自斯特恩，至少 28 个单元必须来自非商业领域，另外 4 个单元来自任一领域。
燃烧涡轮发电单元
随着燃烧涡轮机的热效率的增加，涡轮发电机产生的电力总燃烧的燃料较小，并且CO 2和其他空气排放量相应减少。效率据报道是转化为电力的燃料中能量的百分比。1热率是表达效率的另一种常见方法。热率表示为英国热单元（BTU）或千焦耳（KJ）的量，以产生千瓦时的电力（kWh）。较低的热率与更有效的发电率有关。效率提高可以以不同的格式表示；它们可能被报告为总体效率的绝对变化（例如，从40％变为42％，代表2％的绝对增加）。它们也可以作为效率的相对变化表示（例如，从40％变为42％会导致燃料使用降低5％）。效率的相对变化是最一致的方法，因为它对应于热率相同的变化。对于大多数燃烧涡轮的EGU，随着热率的降低，燃料提取相关的环境影响以及对冷却水生态系统的相关热影响的相应减少。2
华盛顿特区20585年4月2日，2
决定是否与CC进行翻新的化石EGU，使用其他方法减少排放，退休或减少操作将是每个生成单元所独有的，并取决于诸如每个单元的单位年龄，运营和燃料成本，其他燃料和电力生成技术，州和联邦奖学的相对成本，以及CCS的访问以及CC Sotectation和COC 2 COCS的相关成本以及COS 2 COCS的访问。环境保护局（EPA）国家电力数据系统（需求）数据库包括73吉瓦的煤炭EGU，目前尚无坚定的承诺，到2040年之前退休或转化为天然气。2然而，在考虑每个单位的容量和年龄时，可能会使用CC进行改造的煤炭EGU可能会更小。每吨美元的捕获成本对于较小的煤炭EGU往往会更高。3此外，近年来煤炭退休往往来自较旧的单位：计划在2024年退休的煤炭EGU的能力加权年龄差不多54岁。4表1描述了此分析考虑的两种情况。在场景1中，现有煤炭EGU的73 gW（重新油芬前容量）与CC进行了翻新。在情况2中，煤炭EGU的42 gW（重新油芬前容量）与CC进行了翻新。在每种情况下，都假定所有CCS改造的安装均在2028年至2032年的五年期间启动并完成，每个安装需要三年的构造。最后，假定所有煤炭EGU都用CC进行了改造后，其容量因子以70％的能力因素运行。此外，假定CCS的容量部署在三个平等分段中，该批次于2028年，2029年和2030年开始施工，该批次于2031年，2032年和2033年开始操作。表1：使用CCS