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World File Search System空间探索
基于虚拟现实的空间能力评估
在虚拟现实（VR）研究领域，方法论进步，技术创新和新颖应用的协同作用至关重要。我们的工作在VR环境中进行的空间能力评估背景下封装了这些方面。本文提出了VR，眼睛跟踪和脑电图（EEG）的全面综合框架，该框架无缝地结合了测量参与者的行为性能，并同时收集时间戳记的眼球跟踪和EEG数据，以促进某些条件和增加这种态度的潜在影响，以使空间能力在某些条件和增加的范围内都受到影响和注意力的影响。该框架涵盖了参与者的凝视模式（例如固定和扫视），脑电图数据（例如Alpha，Beta，Gamma和Theta波模式）以及心理测试和行为测试的测试。在技术方面，我们利用Unity 3D游戏引擎作为通过模拟更改空间探索条件来运行空间能力任务的核心。我们模拟了两种类型的空间探索条件：（1）微重力条件，其中参与者的白痴（身体）轴静态和动态地与其视觉轴进行了错位； （2）火星地形的条件，提供视觉参考框架（用于）但有限且陌生的地标物体。我们特别针对人类的空间能力和空间感知。对于空间感知，我们应用了大小和距离感知测试的数字化版本来衡量参与者对大小和距离的主观感知。To assess spatial ability, we digitalized behav- ioral tests of Purdue Spatial Visualization Test: Rotations (PSVT: R), the Mental Cutting Test (MCT), and the Perspective Taking Ability (PTA) test and integrated them into the VR settings to evaluate participants' spatial visualization, spatial relations, and spatial orientation abil- ity, respectively.C＃脚本的套件策划了VR体验，实现了实时数据收集和同步。这项技术创新包括从不同来源的数据流（例如Vive控制器，远射设备和EEG硬件）集成，以确保具有凝聚力和全面的数据集。我们的研究中的一个关键挑战是同步来自脑电图，眼睛跟踪和VR任务的数据，以促进全面的分析。为了应对这一挑战，我们采用了Opensync库的统一接口，该工具旨在统一心理学和神经科学领域中不同的数据源。这种方法可确保所有收集的措施共同参考，从而对参与者绩效，凝视行为和脑电图活动有意义分析。基于统一的系统无缝地包含任务参数，参与者数据和VIVE控制器输入，提供了一个多功能平台，用于在不同域中进行评估。
ODHD：用于异常值检测的一类脑启发式超维计算
异常值检测是一项经典且重要的技术，已用于医疗诊断和物联网等不同应用领域。最近，基于机器学习的异常值检测算法，例如一类支持向量机（OCSVM）、隔离森林和自动编码器，在异常值检测方面表现出色。在本文中，我们彻底摆脱这些经典学习方法，提出了一种基于超维计算（HDC）的异常值检测方法 ODHD。在 ODHD 中，异常值检测过程基于 PU 学习结构，其中我们基于正常样本训练一类 HV。此 HV 表示所有正常样本的抽象信息；因此，任何相应 HV 与此 HV 不同的（测试）样本都将被视为异常值。我们使用六个不同应用领域的数据集进行了广泛的评估，并使用三个指标（包括准确率、F1 分数和 ROC-AUC）将 ODHD 与 OCSVM、隔离森林和自动编码器等多种基线方法进行了比较。实验结果表明，对于每个指标，ODHD 在每个数据集上的表现都优于所有基线方法。此外，我们对 ODHD 进行了设计空间探索，以说明性能和效率之间的权衡。本文提出的有希望的结果为传统异常值检测学习算法提供了一种可行的选择和替代方案。
在人类空间探索的再生生命支持系统中使用光生反应器
在低地球轨道（LEO）（例如，到月球）和长期任务（例如，到MARS）之外的人类空间探索仍然存在许多挑战。最大的问题之一是机组人员的可靠空气，水和食物供应。生物加成生命支持系统（BLSS）旨在使用生物反应器来克服这些挑战，以进行废物处理，空气和水的振兴以及粮食生产。在这篇综述中，我们着重于空间中的微生物光合生物过程和光生反应器，这些生物反应器允许去除有毒二氧化碳（CO 2）以及产生氧气（O 2）和可食用的生物量。本文概述了过去30年中BLSS项目的光生反应器和前体工作（在地面和太空中）进行的实验。我们讨论了不同的硬件方法以及对这些生物反应器测试的生物。尽管许多实验在地面上显示出成功的生物空气振兴，但对太空环境的转移远非微不足道。例如，在微重力条件下，气液转移现象不同，这不可避免地会影响培养过程和氧气产生。在这篇综述中，我们还强调了这项研究场中缺少的专业知识，为未来的空间光生反应器开发铺平了道路，我们指出了未来的实验，以掌握功能齐全的BLS的挑战。
![arXiv:2305.03243v1 [quant-ph] 2023 年 5 月 5 日](/simg/9\986bd571bae182b86d69ddff468792177c1a6874.webp)
arXiv:2305.03243v1 [quant-ph] 2023 年 5 月 5 日
近年来，嘈杂中型量子计算 (NISQ) 占据了新闻头条，而容错量子计算 (FTQC) 的长期愿景则具有巨大的潜力，尽管目前资源成本和量子纠错 (QEC) 开销难以解决。对于感兴趣的问题，FTQC 将需要数百万个具有长相干时间、高保真度门和紧凑尺寸的物理量子位，才能超越经典系统。正如异构专业化在经典计算中提供了扩展优势一样，它同样在 FTQC 中引起了人们的兴趣。然而，由于设计空间巨大和物理约束多变，在 FTQC 系统的硬件或软件元素中系统地使用异构性仍然是一个严峻的挑战。本文通过介绍用于设计异构量子系统的工具箱 HetArch 并使用它来探索异构设计场景，应对了使异构 FTQC 设计实用化的挑战。我们使用分层方法，将量子算法依次分解为更小的操作（类似于经典应用内核），从而大大简化了设计空间和由此产生的权衡。我们专门针对超导系统，设计由各种超导设备组成的优化异构硬件，将物理约束抽象为设计规则，使设备能够组装成针对特定操作进行优化的标准单元。最后，我们提供了一个异构设计空间探索框架，将模拟负担减少了 10 4 倍或更多
生成训练的转换器-GPT-and-Space-Health- ...
《星球大战》（1977年）的Droid C-3PO引入了乘客的机器人调酒师（2016年），无数的科幻电影已经设想了一个具有人工智能（AI）的自动化，基于机器的程序（AI）能够对新颖的场景做出反应并提供真实生活的能力。这些科幻电影中的几部还包括提供医学指导的自动化程序，尤其是在没有活着的医学专家的情况下。随着AI的出现，我们正在接近某些AI框架可能使这一科幻概念成为更接近现实的时代。预计宇航员远离地球的空间探索，并且在较长的沟通延长的持续时间内，这些AI框架可以在地球上训练以提供实时答案。这种新兴技术可能有助于急性医疗紧急情况，尤其是在严峻而遥远的空间环境中。在本手稿中，我们概述了生成的预训练的变压器（GPT）技术，一种快速新兴的AI技术，以及这种技术对太空健康的影响，考虑因素和局限性。最近，Chatgpt（Open AI；美国加利福尼亚州旧金山）在2022年11月下旬引入后，迅速获得了受欢迎程度，这要归功于其彻底的回应和类似人类的写作技巧。1个CHAT GPT体系结构或大型语言模型（LLM）涉及一个变压器神经网络，该网络从深度学习技术，自然语言处理（NLP）和自我注意力中生成类似人类的文本
PSSMAD-MSc-太空任务分析与设计.pdf
太空任务分析与设计理学硕士课程提供技能、知识和对不断发展和演变的太空行业所用当前技术的理解。无论是在英国还是在国际上，这都是经济中一个快速增长的部分，其应用领域包括空间通信、空间相关导航、地球观测、空间科学和空间探索等。该课程旨在培养工程/科学毕业生，他们精通太空任务、航天器设计和相关技术的理论和实践，能够为未来航天器设计和部署的发展做出贡献。该课程旨在提供与太空技术相关的基本原理的知识，重点是自主飞行器任务和操作以及航天器的发射。太空任务需要对航天器系统工程、任务规划和设计以及高级轨道动力学有深入的了解。这些基本原理涵盖了航天器设计、传感技术、信号处理、功率分配、轨道理论、整体系统工程、动力学、优化、通信和控制中采用的技术。通过使用 NASA 的通用任务分析工具和 MATLAB 进行大量模拟和建模练习，这些技术和工艺的有效应用将在实验室课程中得到展示。工业设计项目和个人项目/论文的工作需要对 GMAT 有良好的了解。除了课程的技术部分，您还将通过一系列讲座和研讨会了解太空运营的法律框架和道德问题。该课程适合希望加深对该领域了解的新毕业生和经验丰富的专业人士
3D反重力印刷方法的研究
摘要。随着3D打印的使用变得越来越流行，因此出现了在复杂的重力环境甚至低重力环境中打印的需求。为了满足这些反重力3D打印需求，许多个人或措施提出了不同的解决方案。本文介绍了三种抗流式3D打印解决方案，即基于FDM的Mataerial打印机，无锚定选择性激光烧结和磁性悬浮打印。这三种技术适合不同的环境，可以实现不同的目的。例如，Mataerial适合在现有结构中添加结构，因为该打印机不需要移动工件，并且它使用的热塑性材料允许其以任何角度和在任何重力条件下打印。对于无锚定选择性激光烧结，它更适合在工业生产条件下使用。因为这项技术可以使大多数支持结构以及SLS技术的大部分统计，因此其成本较低和更快的生产速度具有很高的竞争力。对于磁性悬浮打印，它的工作温度低，柔性打印，并且可以忽略重力的影响，非常适合在诸如空间之类的综合环境中打印相关设备，以帮助人体空间探索。通过在材料选择和打印方法方面比较这三种反重力打印技术，可以尝试总结三种技术中每种技术的优点和缺点。最终，本文希望确定这三种技术中每种技术的发展前景和适用环境，并在其未来的发展方向上提出猜测和建议。
培养极端物的替代方法
已描述了20,000多种原核生物（少于估计的地球微生物物种数量的1％）。但是，居住在极端环境的绝大多数微生物仍然没有文化，该群体被称为“微生物暗物质”。关于这些未经置换的极端粒子的生态功能和生物技术潜力，几乎不知所知，因此代表了庞大的未开发和未表征的生物学资源。微生物培养方法的进步是对这些微生物在塑造环境中作用的详细和全面表征的关键，最终，对于它们的生物技术剥削，例如极端细胞衍生的生物产生（极端衍生的生物生物）（极端生物学，次生代谢物，Crispr cas Systems和Pigments，等等），以及其他空间探索。由于极端的培养和镀金条件所面临的挑战，需要采取其他努力来增强可培养的多样性。在这篇综述中，我们总结了用于恢复极端环境微生物多样性的方法和技术，同时讨论了与每种方法相关的优势和缺点。此外，这篇综述还描述了以其未知的基因，代谢和生态作用来检索新型分类单元的替代培养策略，其最终目的是提高基于生物的生物产品的产量。因此，本综述总结了极端环境微生物组的隐藏多样性的策略，并讨论了对微生物暗物质的未来研究的方向及其在生物技术和天体生物学中的潜在应用。
AIAA-2016-5280-LOx-甲烷-GAT.pdf
作为全球探索路线图 (GER) 的一部分，国际空间探索协调小组 (ISECG) 组建了两个技术差距评估小组，以评估迄今为止尚未在国际层面开展的学科领域。参与机构包括 ASI、CNES、DLR、ESA、JAXA 和 NASA。因此，ISECG 技术工作组 (TWG) 根据 GER 技术发展图 (GTDM) 中反映的关键技术需求推荐了两个学科领域：防尘和液氧/甲烷推进。液氧/甲烷推进系统通过使用现场推进剂生产显著减少火星上升阶段的着陆质量，从而改善生命支持、动力和推进的通用流体，从而实现多样化冗余，消除腐蚀性和有毒推进剂，从而改善表面操作和可重复使用性，并提高推进系统的性能，从而为未来人类火星任务提供支持。国际团队的目标和目的是确定必须弥补哪些技术差距，才能将液氧/甲烷用于地月、月球和火星任务中的载人探索任务。重点放在近期月球着陆器应用上，并可扩展到火星。每个机构都提供了迄今为止大量液氧/甲烷推进系统开发的状态，以及他们对尚存技术差距的意见。然后讨论这些差距，这些差距现在是合作的机会。
模型保真度及其对飞机的影响...
本研究调查了在飞机开发过程中概念阶段就已纳入工业级遗留系统仿真模型的影响。通过一种完全基于开放标准的遗留模型 (LM) 集成新方法，将两个不同保真度级别的系统仿真模型（一个基于手册方法，代表低保真度仿真模型）纳入飞机尺寸框架，另一个基于来自类似设计的先前飞机项目的遗留数据，被认为具有更高的保真度。根据机翼参考面积和发动机尺寸对最终的飞机设计进行评估。根据集成和开发工作以及执行时间对 LM 和手册模型 (HM) 进行评估。研究发现，模型保真度的选择会影响飞机的最终设计，低保真度的 HM 产生的设计比高保真度的 LM 具有更大的机翼参考面积和发动机尺寸。结果评估表明，HM 比 LM 更耗时。因此，尽管 LM 的集成工作比 HM 的开发时间更长，但 LM 产生的结果信心增加的好处超过了 LM 集成包装器开发的初始成本。此外，一旦构建了 LM 集成包装器，与其他具有相同接口的 LM 的集成类似于“即插即用”，允许更彻底的设计空间探索，尽管仅限于模型的操作域 (OD)。就执行时间而言，基于 LM 的优化过程是基于 HM 的优化过程的两倍。但是，执行时间足够短，不会成为概念阶段 LM 纳入的障碍。