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迈向可解释人工智能的统一框架
可解释人工智能 (XAI) 领域已迅速成为一个蓬勃发展且成果丰硕的社区。然而，该领域一个不为人知、反复出现且公认的问题是缺乏对其术语的共识。特别是，每一项新贡献似乎都依赖于其自己的（通常是直观的）术语版本，例如“解释”和“阐释”。这种混乱阻碍了该领域进步的巩固，无法满足科学和监管要求，例如在比较方法或确定其对偏见和公平约束的遵从性时。我们提出了一个理论框架，它不仅为这些术语提供了具体的定义，而且还概述了产生解释和阐释所需的所有步骤。该框架还允许重新语境化现有贡献，以便可以衡量其范围，从而使它们与其他方法具有可比性。我们表明，该框架符合对解释、可解释性和评估指标的要求。我们提供了一个用例，展示了如何使用该框架来比较 LIME、SHAP 和 MDNet，确定它们的优点和缺点。最后，我们从我们的框架的角度讨论了 XAI 的相关趋势以及对未来工作的建议。
副校长报告 - BIT Mesra
校长报告 兰契梅斯拉 Birla 理工学院由慈善家、工业家已故 Shri B.M. Birla 于 1955 年创立，1986 年被认定为大学。其儿子 Padma Bhushan 已故 Shri. G. P. Birla 和他的孙子、现任董事会主席 Shri C. K. Birla 继承了创始人的丰硕遗产，继续强调学术卓越性和对国家建设的贡献。BIT Mesra 凭借其学术课程的质量，一直被评为该国领先的技术学院之一。学院在梅斯拉主校区提供 17 个学科的学术课程，拥有 626 名教职员工和超过 12,000 名学生，分布在各个校区。学院已采取多项举措加强和扩大教学环境，并为学生在知名机构创造就业机会。这些举措包括 G P Birla 奖学金计划、最佳学生项目奖、宿舍室内运动奖和强大的校园安置计划。以下是该学院在 2018-19 年度开展的突出活动的简要报告。
图形光谱和连续量子行走。
量子信息及其与组合学的相互作用。本书在某种程度上是这些问题的进展报告。对我们来说，最大的惊喜是代数图论工具的实用程度。因此，我们对此的处理比严格必要的更详细。其中一些是标准的，一些是旧东西，一些是为处理量子游动而开发的新材料（例如，可控性，强同谱顶点）。但组合学并不是万能的：我们还会遇到李群、各种数论和几乎周期函数。（因此，第二个惊喜是与我们的主题纠缠在一起的不同数学领域的数量。）我们在这里不处理离散量子游动（参见 [ ? ]）。我们不处理量子算法或量子计算，也不处理有关复杂性、误差校正、非局部游戏和量子电路模型的问题。我们讨论了一些相关的物理学。我们重点关注那些在数学上有趣且具有一定物理意义的问题，因为这种重叠往往预示着成果丰硕。许多人对这些笔记提出了有益的评论，包括 Dave Witte Morris、Tino Tamon、Sasha Jurišic 及其研讨会成员 Alexis Hunt、David Feder、Henry Liu、Harmony Zhan、Nicholas Lai、Xiaohong Zhang、Soffia Arnadottir、Qiuting Chen……
中国空间科学卫星系列——回顾与未来展望
摘要：中国科学院国家空间科学中心是中国空间科学的门户，统筹管理全国科学卫星任务，是中国第一颗人造卫星“东方红一号”的诞生地。在60多年的发展历程中，国家空间科学中心牵头实施了中国第一个科学驱动的航天任务“双星计划”，并陆续实施了暗物质粒子探测器（悟空号）、量子实验卫星（墨子号）、硬X射线调制望远镜（慧马号）、太极一号、空间太阳天文台（夸父号）、爱因斯坦探测器（EP）等一批国家空间科学战略优先项目一、二期科学任务。目前，我国空间科学卫星系列已经基本形成，取得了丰硕的科研成果。未来，中欧联合发射的太阳风磁层电离层链路探测器（SMILE）也将于2025年发射。此外，刚刚发布的《国家中长期空间科学发展规划（2024-2050）》是我国首部国家级规划，确定了五大科学主题。围绕这些主题展开的一系列未来科学任务，将深化人类对宇宙的科学认识。
驾驶员监控最新技术的调查和综合
道路车辆事故大多是由于人为失误造成的，而许多此类事故可以通过持续监控驾驶员来避免。驾驶员监控 (DM) 是汽车行业越来越受关注的话题，它将与所有非完全自动驾驶的车辆保持相关性，因此对于普通车主来说，它将在未来几十年内一直存在。本文重点介绍 DM 的第一步，即表征驾驶员的状态。由于 DM 将越来越多地与驾驶自动化 (DA) 联系在一起，本文将清晰地介绍 DM 在 DA 的六个 SAE 级别中的作用。本文概述了 DM 的最新技术，然后对其进行了综合，为 DM 的众多表征技术提供了独特、结构化、多分类的视角。根据调查结果，本文从五个主要维度（此处称为“（子）状态”）描述了驾驶员状态，即困倦、精神负荷、注意力分散、情绪和影响。驾驶员的多分法视图通过一对互锁表格呈现，这些表格将这些状态与其指标（例如，眨眼率）以及可以访问每个指标的传感器（例如，摄像头）相关联。这些表格不仅考虑了与驾驶员直接相关的影响，还考虑了与（驾驶）车辆和（驾驶）环境相关的影响。它们一目了然地向相关研究人员、设备提供商和汽车制造商展示了 (1) 他们实施各种形式的先进驾驶员管理系统的大部分选项，以及 (2) 进一步研究和创新的成果丰硕领域。关键词：调查、驾驶员监控、驾驶员状态、传感器、指示器、困倦、精神负荷、分心、情绪、受影响
2023 年年度报告
2023 年是 ARiEAL 研究成果丰硕的一年。我们的研究人员发表了 47 篇期刊文章、19 篇论文集、1 章书籍章节和 1 本书。他们还在世界各地的众多知名国际会议和学术机构发表了 44 篇学术论文、海报和受邀演讲。其中许多出版物和演讲都是与我们的学员共同撰写和共同呈现的，突出了他们对 ARiEAL 知识动员和研究活动的重要性，以及他们从我们的成员那里获得的培训和指导的质量。ARiEAL 和 ARiEAL 研究人员还获得了 17 项资助研究、知识动员和培训活动的资助，总额超过 2600 万美元。这些研究资金将使 ARiEAL 研究人员能够进一步发展他们的前沿研究，并与世界各地的学者和社区伙伴建立新的合作关系。举几个例子：Victor Kuperman 博士与 Lesya Ukrainka Volyn 国立大学的研究人员合作，启动了一个新项目（由 NFRF 探索基金资助），记录了乌克兰战争对乌克兰平民的影响。Michael Noseworthy 博士获得了几项资助，以进一步开展他在磁共振成像方面的开创性研究，而 Alison Biggs 博士获得了 SSHRC 资助，使她能够继续并扩大对南明的研究。特别祝贺 Ranil Sonnadara 博士，他通过竞争激烈的奖项赢得了非常可观的资金，这些奖项支持对安大略省数字研究基础设施的投资！
第 1 届特别光伏研讨会在...框架内举办
第一天的亮点是太阳能电池：来自 III-V 欧盟/美国专家的前沿演讲展示了电池多样化趋势：更多结以提高效率，更薄的电池以节省重量，还有抗辐射甚至更低成本的选择。对物质中详细辐射损伤机制的见解引出了关于更具颠覆性的潜在空间光伏技术的讨论：在设备层面采用超薄或纳米线方法，但也采用钙钛矿等更奇特的材料。第二天，专门讨论太阳能电池阵列，同样充满了引人入胜的亮点。在介绍回顾了太阳能系统中光伏的各种限制和机会之后，解决了具体问题：从互连器热机械行为、微聚光系统到 STI 部署机制的开发。讨论了立方体卫星和 OneWeb 等大型卫星星座的光伏解决方案，重点关注低成本，包括陆地硅。本次会议结束了创新高功率柔性太阳能电池阵列用于地球静止任务的现状和挑战。研讨会结束时，来自行业（AZUR SPACE、Airbus DS、DHV 技术）和研究机构（CEA-INES、CNES、Fraunhofer ISE 和 NREL）的 7 位专家参加了圆桌会议，总结了空间光伏研发的主要趋势，以解决竞争力、低成本和创新问题。组织团队衷心感谢所有参与者让这次活动生动有趣且成果丰硕。
Q-Turn：改变量子科学的范式
摘要：量子信息是信息科学、计算机科学、数学、哲学和量子科学交叉学科领域中发展迅速的领域。这一成果丰硕的研究领域是我们发展量子技术的核心，同时拓宽了我们基础知识的边界，并在过去几十年中取得了显著的进步。无论量子信息在科学上取得怎样的成功，它都不能免除科学家是人类和社会成员这一事实所带来的内在特征：我们社会实践的好坏都会渗透到科学活动中。在我们的科学界，由于社会、经济或文化障碍，多样性和平等机会问题尤其难以观察到，往往是看不见的。我们缺乏意识会如何对科学的长期进步产生负面影响？我们的社区如何才能成长为更好的自己？本文反思了研究活动（例如会议）如何促进我们文化的转变。这篇反思文章借鉴了我们从 Q-Turn 中学到的知识：这是一项由博士后研究人员发起的倡议，旨在讨论这些问题，并通过这样做来提高人们对量子科学中多样性问题和平等机会的认识。除了高水平的科学研究外，Q-turn 的主要使命之一是培育一个包容性的社区，并突出那些可能由于系统性偏见而在其他高影响力场所被低估的杰出研究。除了科学计划外，Q-turn 还就影响量子信息社区的问题进行演讲和讨论，从多样性和包容性、健康和心理健康到工人权利。在这篇观点文章中，我们将以 Q-Turn 为例，说明研究社区如何努力解决系统性偏见、回顾成功经验并确定进一步发展的要点。
第 17 届国际研究会议 ( 9 月 26 日至 27 日
作为主席，我很荣幸欢迎大家参加伯乐大学学院第 17 届国际研究会议。今年，我们将探讨人工智能如何从一项技术创新发展成为众多行业变革的催化剂。我们的会议从近 1000 份投稿中精选了 441 篇研究论文，涵盖了 11 个不同的主题，涵盖了广泛的学科。我们的主题是“揭示范式转变：人工智能时代的革命”，强调了人工智能正在推动的深刻而深远的变革——从重塑城市基础设施到彻底改变医疗保健。此次会议旨在促进跨学科对话，不仅讨论技术进步，还讨论这些发展带来的伦理、社会和经济影响。我们的主要目标之一是创建一个平台，让研究人员、专业人士和思想领袖能够齐聚一堂，交流想法，并促进合作计划，以推动创新的界限。我非常感谢我们所有的主旨发言人和全体会议发言人、其他演讲者、参与者以及整个组织团队的不懈努力和贡献。你们对推进知识的奉献精神使这次会议充满活力，使其成为全球研究的重要论坛。我们共同规划了一条通往未来的道路，技术和社会携手发展，重塑的不仅是研究，还有我们的日常生活。让我们进行有意义的讨论，激发新的观点并推动有影响力的解决方案。祝愿会议圆满成功，富有见识和合作精神。最后，我要向所有参加 KDU IRC 2024 的演讲者、作者和参与者致以最良好的祝愿，无论是现场还是在线。我希望你们每个人都觉得这次会议不仅信息丰富、令人愉快，而且是一个令人鼓舞的机会，可以在这两天的成果丰硕中体验到 KDU 的热情好客。
飞机座舱数字信息界面交互设计与情境意识研究综述
高的问题，在全面进入 2D 数字屏幕界面阶段后，飞 机座舱只有少数的传统机械仪表被保留，大部分的飞 行信息数据都由计算机分析后再在主飞行显示器 （ PFD ）上显示出来，这种获取信息的方式大大增强 了飞行员驾驶的安全性。平视显示器（ HUD ）是飞机 座舱人机交互界面的另一种形式。 HUD 可以减少飞 行技术误差，在低能见度、复杂地形条件下向飞行员 提供正确的飞行指引信息。随着集成化和显示器技术 的不断进步， 20 世纪末至今，飞机座舱有着进一步 融合显示器、实现全数字化界面的趋势。例如，我国 自主研发生产的 ARJ21 支线客机、 C919 民航客机， 其座舱的人机界面设计均采用触控数字界面技术代 替了大部分的机械仪表按钮 [2] 。 20 世纪 70 年代，美军在主战机上装备了头盔显 示系统（ HMDs ），引发了空中战争领域的技术革命。 在虚拟成像技术成熟后，利用增强现实（ AR ）技术 可以直接将经过计算机运算处理过的数据和图象投 射到驾驶员头盔的面罩上。例如，美国 F-35 战斗机 的飞行员头盔使用了虚拟成像技术，将计算机模拟的 数字化信息数据与现实环境无缝融合，具有实时显示 和信息叠加功能，突破了空间和时间的限制。 20 世纪 90 年代，美国麦道飞机公司提出了“大 图像”智能化全景座舱设计理念，之后美国空军研 究实验室又提出了超级全景座舱显示（ SPCD ）的概 念，充分调用飞行员的视觉、听觉和触觉，利用头 盔显示器或其他大屏幕显示器、交互语音控制系统、 AR/VR/ MR 系统、手 / 眼 / 头跟踪电子组件、飞行员 状态监测系统等，把飞行员置身于多维度的显示与 控制环境中。此外，在空间三维信息外加上预测信 息的时间维度功能也是未来座舱显示器的发展趋势 [3] 。 2020 年，英国宇航系统公司发布了一款第六代 战斗机的概念座舱，去除了驾驶舱中所有的控制操 作仪器，完全依靠头盔以 AR 形式将操作界面显示 出来。由上述分析可知，未来基于 XR 环境下的虚拟 增强型人机界面将成为飞机座舱人机交互的全新途 径之一。 在学术界，有关飞机座舱人机交互界面的研究也 取得了较为丰硕的成果，其中代表性研究成果见表 1 。