摘要:地面激光扫描 (TLS) 能够高效生成真实环境的高密度彩色 3D 点云。从视觉和自动解释到逼真的 3D 可视化和体验,越来越多的应用依赖于准确可靠的颜色信息。然而,人们对评估应用 TLS 生成的 3D 点云的着色质量关注不足。我们已经开发了一种用于评估带有集成成像传感器的 TLS 系统的点云着色质量的方法。我们的方法通过测量从 3D 扫描测试图表渲染的 2D 图像的客观图像质量指标来评估几个测试系统重现场景颜色和细节的能力。结果表明,与色彩再现相关的检测问题(即测量到的色彩、白平衡和曝光差异)可以在数据处理中得到缓解,而与细节再现相关的问题(即测量到的锐度和噪声)则不受扫描仪用户的控制。尽管是值得称赞的 3D 测量仪器,但改进着色工具和工作流程以及自动化图像处理管道不仅可以提高彩色 3D 点云的质量和生产效率,还可以提高其适用性。
预测将无人机系统 (UAS) 整合到国家航空航天 (NAS) 中的结果是一个复杂的问题,在允许 UAS 常规进入 NAS 之前,需要通过模拟研究来解决。本论文重点介绍使用博弈论方法提供 2D 和 3D 模拟框架,以评估有人驾驶和无人机共存场景中的整合概念。文献中的根本差距在于有人驾驶和无人机之间相互作用的模型不足:a) 它们假设飞行员行为是先验已知的,b) 它们忽视了决策过程。这项工作的贡献是提出了一个建模框架,其中使用强化学习和称为 k 级推理的博弈论概念来建模人类飞行员的反应以填补这一空白。k 级推理概念基于人类具有不同层次的决策的假设。强化学习是一种植根于人类学习的数学学习方法。在本研究中,我们采用经典和近似强化学习(神经拟合 Q 迭代)方法对飞行员在 2D 和 3D 机动中的延时决策进行建模。在有人驾驶飞机和配备感知和避让算法的全自动 UAS 存在的情况下,使用示例场景对 UAS 集成进行分析。
了解突触功能和神经回路动力学如何受到调节是神经科学的基石,因为这些过程对于信息传递、记忆形成和对环境变化的适应性反应至关重要。它们提供了对大脑如何处理信息、适应经验和对伤害做出反应的见解,例如通过学习中的突触可塑性、创伤后的神经再生和对环境变化做出反应的自适应电路重塑等机制。这些机制对于理解精神和神经系统疾病的病理生理学也至关重要。虽然已经取得了重大进展,例如高分辨率成像技术的开发和关键分子调节剂的识别,但对突触特性和神经回路在时间和空间维度上的精确调节仍然了解不足。解决这些挑战对于揭示大脑可塑性背后的分子机制和推进神经和精神疾病的新治疗方法至关重要。本研究主题重点关注调节突触功能和神经回路动力学的时空分子机制。它汇集了旨在弥补现有知识空白的各种研究。通过深入研究突触特性的分子基础及其动态变化,该研究主题提供了对突触功能调节和电路可塑性的重要见解,其更广泛的目标是增进我们对大脑可塑性及其对神经系统疾病的影响的理解。
化石燃料已在社会各个方面广泛使用。然而,近年来,由于世界化石能源在世界范围内的不足供应,太阳能的有效使用和新的储能材料的准备已成为全球问题。1 - 4全球经济发展和人口增长将导致持续的能源危机。太阳能是世界上最有希望的可再生能源之一,但其应用受到许多特征,例如间歇性和无法控制的特征。幸运的是,相变材料(PCM)可以通过改变相位状态来存储潜热,并在需要时释放能量,5,6和太阳能和PCM的组合创建了一个非常适合增加太阳能利用率的潜热存储系统。当温度达到PCM的熔点时,PCM可以融化以潜热的形式储存热量,当温度低于熔点以下时,PCM可以凝固以将潜热释放回热量存储层。既可以在白天和夜间之间降低热存储系统的最高温度差异,又可以增加太阳能热储存系统的热量存储能力。因此,已广泛研究了适合太阳能的相变材料。7 - 11
最近,研究人员开始研究微电网技术经济规划的混合方法,其中简化模型优化了 DER 的选择和定型,并与优化运行和调度的完整模型相结合。虽然这些混合模型可以节省大量计算时间,但当 DER 的大小不足以在宏电网停电期间满足完整模型中的能量平衡时,它们容易出现不可行性。在这项工作中,引入了一种新型混合优化框架,专门设计用于应对宏电网停电。该框架两次解决相同的优化问题,其中使用完整数据的第二个解决方案由使用代表性数据确定和选择 DER 的第一个解决方案提供信息。该框架包括对存储设备充电状态的新约束,尽管在代表性模型中优化了单个 24 小时曲线,但它允许表示多个重复的电网停电日。从计算时间、最优性和对不可行性的鲁棒性方面比较了多种混合优化方法。通过对三个真实微电网设计的案例研究,我们表明,允许在混合设计的两个阶段优化 DER 规模,称为最小投资优化 (MIO),提供最大程度的优化,保证稳健性,并且比基准优化节省大量时间。
医疗保健中的人工智能(AI)描述了基于算法的计算技术,该技术管理和分析大型数据集以进行推断和预测。从可以支持从临床记录中识别deli妄的临床决策支持系统到可以预测跌倒风险的可穿戴设备,AI在老年人护理中有许多潜在的应用。我们举行了四次由老年人,临床医生和AI研究人员举行的会议。在老年人的护理中,确定了AI应用的三个优先领域。其中包括:监测和早期诊断疾病,医疗保健提供者之间的护理和护理协调。但是,这些会议还强调了AI可能会因AI模型内的偏见,老年人之间缺乏外部验证,侵犯隐私和自主权,AI模型的不良透明度以及缺乏对错误的保障,对老年人的健康不平等,对老年人的健康不平等。为老年人创建有效的干预措施需要以人为本的方法来满足老年人的需求,以及有足够的临床和技术治理,以满足普遍性,透明度和有效性的标准。还需要对临床医生和患者进行教育,以确保适当使用AI技术,并在确保获得权益的技术基础设施上进行投资。
量子多体模拟提供了一种简单的方法,可以理解基本物理学并与量子信息应用联系。然而,从实现的希尔伯特空间规模呈指数增长的情况下,实际空间中的几个体探针的表征通常是不可能解决的,无法解决诸如量子批判行为和多体临界行为(MBL)等较高尺寸的具有挑战性的问题。在这里,我们实际上在超导量子处理器上采用了新的范式,从Fock空间视图中探索了此类难以捉摸的问题:将多体系统映射到非常规的Anderson模型上,以多体状态的complex Fock空间网络。通过观察在Fock空间中传播的波数据包和统计奇异合奏的出现,我们揭示了一幅新的图片,以表征代表性的多种体型:热化,定位和疤痕。此外,我们观察到了异常增强的波数据包宽度的量子临界状态,并从最大波数据包流量中推断出一个临界点,该临界点为二维MBL MBL过渡提供了限制系统的支持。我们的作品揭示了探索Fock空间中多体物理学的新观点,展示了其在诸如批判性和维度等有争议的MBL方面的实际应用。此外,整个协议是通用且可扩展的,为在未来的较大量子设备上最终解决了更广泛的有争议的多体问题的方式铺平了道路。
医疗保健中的人工智能 (AI) 描述了基于算法的计算技术,该技术可以管理和分析大型数据集以进行推断和预测。人工智能在老年人护理中有许多潜在的应用,从可以支持从临床记录中识别谵妄症的临床决策支持系统到可以预测跌倒风险的可穿戴设备。我们举行了四次老年人、临床医生和人工智能研究人员的会议。确定了人工智能在老年人护理中的三个优先应用领域。其中包括:疾病的监测和早期诊断、分层护理和医疗保健提供者之间的护理协调。然而,会议还强调了人们的担忧,即人工智能可能会通过人工智能模型中的偏见、老年人缺乏外部验证、侵犯隐私和自主权、人工智能模型透明度不足以及缺乏对错误的保护,加剧老年人的健康不平等。为老年人制定有效的干预措施需要以人为本的方法来满足老年人的需求,以及足够的临床和技术治理以满足普遍性、透明度和有效性的标准。还需要对临床医生和患者进行教育,以确保适当使用人工智能技术,并需要对技术基础设施进行投资,以确保公平使用。
然而,CO 2 分子的单碳(C 1 )性质和化学稳定性对碳 - 碳(C - C)键偶联反应造成了巨大障碍,从而限制了 CO 2 转化为 C 2+ 的效率。4 – 7 已证明,催化剂表面吸附的 CO 中间体(* CO)的充分覆盖对于二聚化和质子化形成 C 2+ 产物至关重要。4,8 – 10 到目前为止,可以促进* CO 覆盖和/或抑制 CO 逃逸的催化剂设计策略有望实现深度 CO 2 还原,以高选择性和效率生成有价值的 C 2+ 产品。在所有策略中,具有凹面的催化剂已表现出对反应中间体的非凡限制。 4,11,12例如,Cu 2 O 腔体通过对碳中间体进行空间约束,使 C 2+ 法拉第效率 (FE) 达到 75.2 ± 2.7%,4 而通过优化 Cu 2 O 空心多壳结构的约束效应,最大 C 2+ FE 达到 77.0 ± 0.3%。11遗憾的是,这些研究中报告的约束效应不足以在安培级电流密度下实现高 C 2+ 选择性,从而阻碍了它们的实际应用。此外,缺乏对结构 - 性能关系的理解,这阻碍了生产具有更高效电催化剂的精细设计。为了解决这些问题,有序多孔 Cu 2 O
南非红肉产业有望在“一切照旧”的情况下增长 20% 以上,到 2030 年,每年为南非农业 GDP 增加 120 多亿兰特的实际产值。牛肉传统上占正规红肉总产值的 80% 左右,很可能将贡献这一产值的大部分。全国约 40-50% 的牛群由社区和小农户经营,该行业可以成为包容性增长、农村发展、就业和财富创造的有力推动力,为 100 多万从事畜牧业的家庭创造财富,这些家庭主要分布在该国最贫穷和最受忽视的地区。然而,发达的商业部门或陷入困境的非正规部门的任何形式的增长都必须克服诸多限制,包括口蹄疫的零星爆发、公共部门动物健康和疾病服务不足和失败、卫生和植物检疫制度实施受限、疫苗开发和供应能力下降以及缺乏可执行的识别和可追溯系统。其中许多限制属于国家的责任,需要由国家解决,但由于资金和能力有限,国家在不久的将来不太可能能够独自提供更全面、更有效的服务。