DOI:https://dx.doi.org/10.30919/es1088 人工智能和机器学习在制造工程中的作用和应用:综述 Sara Bunian,1,# Meshari A. Al-Ebrahim 2,*,# 和 Amro A. Nour 3,# 摘要 人工智能 (AI)、机器学习 (ML)、嵌入式系统、云计算、大数据和物联网 (IoT) 的使用正在影响工业 4.0 向先进技术和高效制造流程的范式转变。由于智能和学习机器的成功使用所带来的快速进步,对人工智能的需求日益增加。人工智能被植入智能制造,以解决关键的可持续性问题并优化供应链、能源和资源的使用以及废物管理。工业 4.0 正在努力实现客户驱动的制造能力,以提高灵活性、可持续性和生产力。AI 和 ML 主要用于现代工业流程的优化和监控。工业 AI 系统研究是一个多学科领域,ML、机器人和物联网都参与其中。工业 AI 开发、验证、部署和维护可持续制造的解决方案。由于云计算的兴起和数据存储成本的大幅下降,现在可以存储大量信息和数据并将其传输到 ML 和 AI 算法中,以简化和自动化组织的不同流程。智能制造和工业 4.0 的框架基于智能流程设计、监控、控制、调度和工业应用。智能制造涵盖了广泛的领域,最初被称为基于物联网的技术。
免疫代谢研究免疫系统和细胞代谢之间的复杂关系。本研究深入探讨了线粒体 frataxin (FXN) 耗竭的后果,这是弗里德赖希共济失调 (FRDA) 的主要原因,这是一种以协调和肌肉控制受损为特征的使人衰弱的神经退行性疾病。通过使用单细胞 RNA 测序,我们在 FRDA 小鼠模型的小脑内发现了不同的细胞簇,强调缺乏 FXN 的小胶质细胞的稳态反应显著丧失。值得注意的是,这些缺乏 FXN 的小胶质细胞对炎症刺激表现出增强的反应性反应。此外,我们的代谢组学分析揭示了这些细胞向糖酵解和衣康酸生成的转变。值得注意的是,丁酸盐治疗可抵消这些免疫代谢变化,通过衣康酸-Nrf2-GSH 途径触发抗氧化反应并抑制炎症基因的表达。此外,我们确定 Hcar2 (GPR109A) 是一种参与在没有 FXN 的情况下恢复小胶质细胞稳态的介质。对 FRDA 小鼠进行的运动功能测试强调了丁酸盐补充的神经保护特性,可增强神经运动能力。总之,我们的研究结果阐明了小脑小胶质细胞稳态功能紊乱在 FRDA 发病机制中的作用。此外,它们还强调了丁酸盐在减轻炎症基因表达、纠正代谢失衡和改善 FRDA 神经运动能力方面的潜力。
我们克服习惯反应以支持目标驱动的新颖反应的能力取决于额叶认知控制网络(CCN)。最近和正在进行的工作正在揭示大脑网络和信息过程,这些过程允许CCN产生认知灵活性。首先,最近发现对与目标相关表示的灵活维护和操纵所必需的工作记忆过程取决于CCN区域内的短期网络可塑性(与持续活动相反)。第二,构图(即摘要和可重复使用的)在CCN中维持的规则表示形式已被发现将网络活动从刺激转移到响应,从而实现了灵活的行为。一起,这些发现表明,通过CCN协调的网络机制来增强认知灵活性,利用神经表示和网络流的组成重用来灵活地实现任务目标。
所研究的设备包含平面JJS,由厚度为70 nm的NB膜制成。该胶片是通过在氧化的Si晶片上在室温下在室温下溅射沉积的。首先通过光刻和活性离子蚀刻将薄膜构成约6 µm宽的桥梁,然后由Ga+聚焦离子束(FIB)FEI NOVA 200。JJS具有可变的厚度桥结构。它们是通过通过fib在NB层中切一个狭窄的凹槽而制成的。单线切割,名义宽度为零,在10 pA和30/10 kV加速电压下进行。蚀刻时间是自动限制的。“长” JJ2是使用30 kV梁制成的,其斑点尺寸约为7 nm,而“短” JJ1是用10 kV fib制成的,其斑点大小约为两倍。由于NB的重新沉积,FIB切割的深度在纵横比(深度/宽度)〜2处是自限制(请参阅参考文献中的讨论[1])。结果,JJ1既比JJ2更宽又深,如图3(a),导致临界电流的相应差异。
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数字技术和技能对经济增长至关重要,并嵌入日常生活中1。本文介绍了一项进行中的研究研究,该研究研究了教育政策对苏格兰数字技能的影响。通过文献分析,在过去十年中探索教育政策,这项政策研究发现,尽管苏格兰政府进行了许多尝试和框架,但数字技术技能差距仍然是一个挑战2。尽管大流行被视为跨机构和人口快速采用数字技术的催化剂,但由于基础设施的发展延迟,苏格兰数字化和实施政府框架3的进展也减慢了速度。在过去的十年中,横幅下包含的标准和关键领域已发生了重大变化,这使得在政策制定的重要领域很难追踪进度。
人类对自然的经验对我们的文化,经济和健康至关重要。良心驱动的气候变化正在引起生物多样性的广泛转变,而居民城市野生动植物也不例外。我们对超过2,000种动物物种进行了建模,以预测环境变化将如何影响60个加拿大和美国城市内的陆地野生动植物。我们发现了即将发生的大城市变化的证据,其中成千上万的物种将在选定的城市中消失,被新物种取代,或者根本没有取代。效应在很大程度上是特定于物种的,最负面影响的分类单元是两栖动物,犬和懒惰。在温室气体排放的情况下,这些预测的转变是一致的,但是我们的结果表明,变化的严重性将由我们的行动或无所作为来减轻气候变化。即将发生的城市野生动植物的大规模转变将影响人类居民的文化经历,生态系统服务的提供以及我们与自然的关系。
尽管苹果、三星等公司都希望增加在印度的投资,但仅靠投资还不足以推动印度市场成为中国市场的可行替代市场。印度政府宣布的 240 亿美元补贴计划旨在促进关键行业的制造业发展,但该计划尚未产生预期效果。原因之一是,这些激励措施被从事组装业务而非实际制造的公司所利用。这一趋势加剧了印度对进口零部件和原材料的依赖,而这些零部件和原材料通常来自中国。然而,未来几年,外来投资可能会使这种趋势演变为适合全面制造业。
已经假设抽象的不同大脑系统来处理8个竞争以产生行为的“专家”。在增强学习中,两个通用过程,一个无模型的9(MF)和一个基于模型的(MB),通常被建模为代理(MOA)的混合物(MOA)和10个假设,以捕获自动性与审议之间的差异。但是,静态MOA无法捕获11个策略的变化。为了研究这种动态,我们提出了12个代理的隐藏马尔可夫模型(MOA-hmm),同时从一组代理中学习了13个动作值,以及基本“隐藏”的时间动态,即随着时间的推移,代理贡献中14个捕获转移。将此模型应用于大鼠的多步,15个奖励指导的任务,揭示了会议内策略的进展:从最初的16 MB探索到MB剥削,并最终降低了参与度。被推论的状态17预测任务过程中响应时间和OFC神经编码的变化,这表明18个状态正在捕获动力学的实际转移。19
已经假设抽象的不同大脑系统来处理8个竞争以产生行为的“专家”。在增强学习中,两个通用过程,一个无模型的9(MF)和一个基于模型的(MB),通常被建模为代理(MOA)的混合物(MOA)和10个假设,以捕获自动性与审议之间的差异。但是,静态MOA无法捕获11个策略的变化。为了研究这种动态,我们提出了12个代理的隐藏马尔可夫模型(MOA-hmm),同时从一组代理中学习了13个动作值,以及基本“隐藏”的时间动态,即随着时间的推移,代理贡献中14个捕获转移。将此模型应用于大鼠的多步,15个奖励指导的任务,揭示了会议内策略的进展:从最初的16 MB探索到MB剥削,并最终降低了参与度。被推论的状态17预测任务过程中响应时间和OFC神经编码的变化,这表明18个状态正在捕获动力学的实际转移。19