数据量的不断增长以及随之而来的对计算能力需求的激增,正在影响科学计算,极端数据科学工作流程的兴起就是明证。随着对计算能力的需求不断增加,量子计算已被提出作为一种实现这种需求的方式。它可以为许多科学应用(即分子动力学、量子化学、组合优化和机器学习)提供显著的理论加速。因此,将量子计算机集成到计算连续体中是一种加速科学计算的有前途的方法。然而,科学计算界仍然缺乏必要的工具和专业知识来充分利用量子计算机在执行科学工作流程等复杂应用方面的能力。在这项工作中,我们描述了量子计算的主要特征及其对科学应用的主要好处,然后我们形式化了混合量子经典工作流程,探索如何识别量子组件并将它们映射到资源上。我们在实际用例上演示了概念,并为混合工作流管理系统定义了软件架构。
为了做出这样的证明,必须首先定义与人工智能系统相关的规范(理想情况下,将集体审议过程的意见与相关利益相关者的意见结合起来,确定适当的风险阈值和定义)。为了为作为现实世界网络物理系统一部分运行的人工智能系统定义安全规范,必须定义系统部署的环境和上下文的动态数学模型。然后,规范可以对环境中发生的事情提出要求(例如某种正式定义的“伤害”不会以高概率发生),而不是仅指人工智能系统本身的输入和输出之间的关系的正式规范(这足以定义一些非平凡的属性,如“对抗性鲁棒性”,但不能定义任何物理类型的安全性)。为了被视为部署环境中可能发生的情况的“基本事实”,作为系统认证的信任根源,这些数学模型必须经过人类团队的审核,因此表达这些数学模型的建模语言必须既是人类可理解的,又符合形式化方法。
然而,到目前为止,仍然缺乏对同伴技术或同伴系统的本质的系统定义。在建立跨学科跨地区合作研究中心“认知技术系统同伴技术”时,首次尝试提出这样的定义[42,91,44]。在这里,同伴系统被指定为具有特定特征的认知技术系统:能力、个性、适应性、可用性、合作性和可信度。这些特征的精确定义以及如何实现这些特征的规范将在即将出版的书中给出[43]。本文介绍了同伴技术研究和开发的当前最新水平。在第 2 节中,我们介绍了对实现伴随技术至关重要的研究领域,并回顾了将从其发展中受益匪浅的应用领域。第 3 节全面概述了以某种方式解决伴随技术的研究项目。同时,我们不仅参考了当前活跃的项目,还总结了与该领域相关的项目的完整历史。最后,我们在第 4 节中对未决问题和进一步发展进行了一些评论。
为了有效地满足我们在生活的不同领域的社会需求——无论是医疗保健还是工作表现,AI辅助系统必须融入并承认人类在做出决策和采取行动时所考虑的道德价值观和社会规范[1]。与Newell的[2]知识层面理论框架一致,该框架为AI代理的理性行为提供了指导,需要有原则的智能系统来明确反映和阐明AI代理解决问题的方法中的个人和社会价值观和规范。因此,人性在环是设计此类未来系统的核心要求。我们将人性化启发的AI系统定义为在知识层面融入表示和推理能力的系统,涵盖个人偏好和环境以及集体文化规范和价值观。使用人性在环概念作为核心设计要求取代了陈旧的人性在环概念,除了个人观点之外,还明确考虑了更广泛的社会文化观点。知识图谱 (KG) [3] 为人工智能系统的表示和推理能力提供了基础,以满足人性化在环的设计要求。
量化纠缠对于理解纠缠作为量子信息处理中的一种资源至关重要,为此提出了许多纠缠度量。在数学上定义纠缠度量时,我们应该考虑纠缠态和可分离态之间的可区分性、局部变换下的不变性、局部操作和经典通信下的单调性以及凸性。这些要求是合理的,但可能还不够,特别是考虑到量子态在多方量子信息处理中的有用性时。因此,如果我们想研究多方纠缠作为一种资源,那么在定义多方纠缠度量时就必须考虑量子态在多方量子信息处理中的有用性。在本文中,我们基于三方隐形传态能力为三量子比特系统定义了新的多方纠缠度量,并表明这些纠缠度量满足成为真正多方纠缠度量的要求。我们还将纠缠测量推广到 N 量子比特系统,其中 N ≥ 4,并讨论了这些量可能是测量真正多部分纠缠的良好候选者。
第 1 章:软件需求 1-1 1.软件需求基础 1-1 1.1.软件需求定义 1-1 1.2.产品和流程需求 1-2 1.3.功能性和非功能性需求 1-3 1.4.突发属性 1-3 1.5.可量化需求 1-3 1.6.系统需求和软件需求 1-3 2.需求流程 1-3 2.1.流程模型 1-4 2.2.流程参与者 1-4 2.3.流程支持和管理 1-4 2.4.流程质量和改进 1-4 3.需求获取 1-5 3.1.需求来源 1-5 3.2.获取技术 1-6 4.需求分析 1-7 4.1.需求分类 1-7 4.2.概念建模 1-8 4.3.架构设计和需求分配 1-9 4.4.需求协商 1-9 4.5.形式化分析 1-10 5.需求规范 1-10 5.1.系统定义文档 1-10 5.2.系统需求规范 1-10 5.3.软件需求规范 1-11 6.需求验证 1-11 6.1.需求评审 1-11 6.2.原型设计 1-12
第 1 章:软件需求 1-1 1.软件需求基础 1-1 1.1.软件需求定义 1-1 1.2.产品和流程需求 1-2 1.3.功能性和非功能性需求 1-3 1.4.突发属性 1-3 1.5.可量化需求 1-3 1.6.系统需求和软件需求 1-3 2.需求流程 1-3 2.1.流程模型 1-4 2.2.流程参与者 1-4 2.3.流程支持和管理 1-4 2.4.流程质量和改进 1-4 3.需求获取 1-5 3.1.需求来源 1-5 3.2.获取技术 1-6 4.需求分析 1-7 4.1.需求分类 1-7 4.2.概念建模 1-8 4.3.架构设计和需求分配 1-9 4.4.需求协商 1-9 4.5.形式化分析 1-10 5.需求规范 1-10 5.1.系统定义文档 1-10 5.2.系统需求规范 1-10 5.3.软件需求规范 1-11 6.需求验证 1-11 6.1.需求评审 1-11 6.2.原型设计 1-12
此次探险队配备了最先进的萨博剑齿虎自主水下航行器 (AUV),这种航行器能够部署到 3,000 米深的水下,并装有一系列传感器,以便定位、成像、拍摄和扫描“坚忍号”沉船。探险队科学团队汇集了海冰科学家、海洋学家、气象学家和海洋工程师,以研究南极海冰,进一步了解周围威德尔海和南大洋的环境变化,同时还提供帮助寻找“坚忍号”沉船和加深对船冰相互作用的理解的运行数据。此外,从这些科学研究中收集的数据将有助于改进未来的海冰导航系统。本报告总结了开展的科学研究,展示了初步结果,并列出了创建的数据集及其访问方法。开发新的海冰信息系统 Endurance22 是当今在海冰中航行和有效工作的作战能力的案例研究,并为下一代冰信息系统定义了基准。今天,创建海冰图表仍然是一项非常繁琐且耗时的工作。特别是在南极洲,几乎没有海冰信息来支持航运作业,因为没有专门的国家冰服务机构负责(尽管挪威和美国冰服务机构每周提供冰
化学响应阀是基于通道的微流体学的必不可少的设备。1-3这样的系统选择性地操纵/控制了由外部输入触发的一小部分液体内部的液体或隔室。通常,微流体阀是通过使用刺激反应性聚合物作为活性材料设计的。1,2不同的基于聚合物的阀,由电气4,5或磁场控制,6个红外光,7,8温度,9和pH 10。尽管如此,替代性响应式设备的设计,对不同和更复杂的物理化学参数(例如手性)敏感,这是一个有趣的挑战。手性是元素颗粒,分子甚至宏观物体的基本对称特性。11通常将系统定义为手性,如果它作为一对无法叠加的“左手”和“右手”的镜像图像(对映异构体)。由于它们在医学,化学或生物化学中的众多应用,手性分子引起了人们的关注。11,例如,对于生物系统,可以为定义的生物受体设计特定的药物化合物,其中手性用于调整相互作用的性质。12因此,对映体相互作用最终会控制和扰动生物学功能,因此,在生物系统中,对映认知至关重要。尽管已经开发出不同的光谱法来有效地鉴定手性探针,但13-
虽然“人工智能促进福祉”通常是指使用人工智能工具(例如聊天机器人)来支持心理健康和福祉,但本文侧重于使用人工智能研究人员开发的理论来更好地理解如何设计大型系统来增强和支持福祉结果。例如,欧盟委员会将人工智能系统定义为“通过分析环境并采取行动(具有一定程度的自主性)来实现特定目标而表现出智能行为的系统”(2019 年,第 1 页)。更具体地说,一本流行的人工智能教科书将人工智能领域定义为“智能代理的研究和设计”,其中代理是可以被视为通过传感器感知其环境并通过执行器对该环境采取行动的任何东西(Russell 和 Norvig,2022 年)。要使这样的代理被视为智能,它必须具备“选择预期最大化 [a] 绩效指标的行动的能力……如果代理被赋予了明确的“目标函数”,并且它始终采取能够成功最大化其编程目标函数的行动,则该代理被认为更智能”(Russell 和 Norvig,2022 年,第 58 页)。基于这些标准,人工智能系统必须具备感知环境、对环境采取行动、衡量环境中明确目标状态(即绩效指标或目标)的能力
