本文介绍的研究成果是我在图卢兹的法国航空航天实验室 (ONERA) 和法国民航学院 (ENAC) 工作三年的成果。在法国之前,我在代尔夫特实习了八个月,在德国完成了五年半的本科和研究生学习。因此,这篇论文完成了对欧洲科学家的教育。对于研究和手稿本身,有几个人、团体和机构做出了贡献,其中一些人、团体和机构并不知情或不愿意。虽然在这里提供完整的列表似乎不可行,但我会尝试适当地列举一些:首先,如果没有我的导师 Laurent Burlion 和 Jean-Philippe Condomines,这篇论文就不可能完成,他们发起了这个研究课题,他们的有益评论和批判性评论为我的研究提供了指导。与此相关,我仍然感谢 ONERA 和 ENAC 的机构支持和资金。 Thierry Le Moing、Yannick Jestin、Valérie Cassignol 和 Carsten Döll 在解决行政问题时提供了宝贵的帮助。对于软件或硬件的技术问题,我要分别感谢 Gautier Hattenberger 和 Michel Goraz,以及 Murat Bronz 在空气动力学和航空学方面的专业知识。与奥尔堡大学的合作以及我对密歇根大学的访问对其结果做出了重大贡献。在奥尔堡,我要感谢 Anders la Cours-Harbo
在研究领域,有一种明显的相反趋势,即人们开始怀疑理论的价值。尽管几十年来理论在许多领域一直享有神圣的地位(Mueller 和 Urbach 2017;Straub 等人 1994),但有两种质疑越来越多。一些人质疑,在大数据和机器学习时代,研究人员是否需要理论。根据这种观点,高度预测的算法可能就足够了;理论可能不是必需的(Anderson 2008;Kitchin 2014;Steadman 2013)。另一些人问我们为什么如此想要理论。从这个角度来看,太多的研究人员患有理论迷恋(Avison 和 Malaurent 2014)、固着(Hirschheim 2019)或痴迷(Dennis 2019),并贬低其他贡献(Ågerfalk 2014)。其他领域也提出了类似的批评(Hambrick 2007),一些人认为对理论的痴迷会危及他们领域的未来(Tourish 2020)。
A/T 将保持 HOLD 模式,直到满足以下条件之一:• 飞机达到 MCP 目标高度 • 飞行员启动新的 AFDS 俯仰模式或新的 A/T 模式 • A/T 臂开关关闭 • 手动命令推力增加超过推力限制 • A/P 断开,并且两个 F/D 开关都关闭
摘要 - 在传统上,数值算法被视为限制在硅中存在的代码。但是,这种观点不适合许多控制,学习或优化中的许多现代计算方法,其中体内算法与环境相互作用。此类开放算法的示例包括各种基于实时优化的控制策略,强化学习,决策架构,在线优化等等。此外,在与相互作用的动态模块和管道的框图图中,甚至在学习或优化方面的封闭算法也越来越多地抽象。在本意见论文中,我们陈述了对算法的系统理论的愿景,并主张将算法视为与其他算法,物理系统,人类或数据库相互作用的开放动力学系统。值得注意的是,在系统理论的伞下开发的流形工具非常适合应对算法领域中的一系列挑战。我们调查了正在开发算法系统理论原理并概述相关建模,分析和设计挑战的各种实例。
出于多种原因,本书献给 Benjamin William Remondi 博士。编写全球定位系统 (GPS) 书籍的项目是在 1988 年 4 月在达姆施塔特举行的 GPS 会议上提出的。Remondi 博士与我讨论了编写一本额外的 GPS 教科书的必要性,并建议双方共同努力。1989 年,我愿意致力于这样一个项目。不幸的是,时机对 Remondi 博士来说并不理想。因此,我决定与其他合著者一起开始这个项目。Remondi 博士同意并表示愿意担任审稿人。我选择了我的同事、奥地利格拉茨技术大学的 Herbert Lichtenegger 博士和美国的 James Collins 博士。在我看来,三位作者的知识应该涵盖了 GPS 的广泛领域。Lichtenegger 博士是一位在理论和实践方面都拥有丰富经验的大地测量学家。他的研究专长是大地测量天文学,包括轨道理论和地球动力学现象。自 1986 年以来,Lichtenegger 博士的主要兴趣是 GPS。Collins 博士于 1980 年从美国国家大地测量局退休,他曾担任该局副局长。在过去十年中,他一直深入研究 GPS 技术,重点是测量。Collins 博士是 Geo/Hydro Inc. 的创始人兼总裁。我自己的背景是理论导向。我的第一任主任 Peter Meissl 教授是一位出色的理论家;而我前任主任 DDDr 教授。Helmut Moritz 幸运地仍然是。在这里,向 DDDr 教授表示感谢是恰当的。Helmut Moritz,我认为他是我的科学导师。众所周知,他是世界领先的大地测量学家之一,目前担任国际大地测量和地球物理联合会 (IUGG) 主席。1984 年秋天,他告诉我应该去美国学习 GPS。我当然同意了,尽管我甚至不知道 GPS 是什么意思。同一天,Helmut Moritz 打电话给海军上将 John Bossler 博士,当时他是国家大地测量局局长,我首次在美国逗留的时间就安排好了。谢谢你,Helmut!我还记得在飞行途中我开始阅读有关 GPS 的第一篇文章。我觉得很有趣,但我不太明白。Benjamin W. Remondi 值得称赞,他为我提供了 GPS 指导。他是一位非常耐心和优秀的老师。多次。我受益匪浅,当然接受了他返回美国的提议。除了科学方面,我们的家人也成为了朋友。主题的选择当然与雷蒙迪博士设想的原著不同。主题的选择主要标准是:
现在我们正在寻找另一种基本的世界观——世界作为组织。如果这种概念能够得到证实,它确实会改变科学思想所依赖的基本范畴,并深刻影响实践态度。这一趋势的标志是出现了一系列新学科,如控制论、信息论、一般系统论、博弈论、决策论、排队论等;在实际应用中,还有系统分析、系统工程、运筹学等。它们在基本假设、数学技术和目标上有所不同,而且往往不能令人满意,有时甚至相互矛盾。然而,它们都以某种方式关注“系统”、“整体”或“组织”;从整体上看,它们预示着一种新的方法。(引自 Lilienfeld,1978 年,第 7-8 页。)
量子力学的形式基于三个基本概念:状态、时间演化和测量。一般物理系统的状态描述了它的所有属性,或者至少是某些物理描述中我们关心的所有属性。时间演化的形式描述了系统在处于某个初始状态之后随时间如何演化。为了计算系统的时间演化,我们通常需要知道其组成部分如何相互作用。在经典物理学中,我们现在就完成了,但在量子物理学中,测量过程起着特殊的作用。形式上,测量与时间演化在两个方面有区别:虽然量子力学中的时间演化将是可逆的,即某一时刻的状态唯一地决定了之前时刻的状态,但对于状态经历不可逆变化的测量而言,情况并非如此。时间演化也是确定性的,即所有时刻的状态都由之前时刻的状态唯一决定。然而,测量从根本上讲是概率性的,即,随机测量结果将以由测量和被测状态确定的概率分布被观察到。调和这两种相互冲突的现实描述的问题称为测量问题。至今,它仍然是量子力学基础上的一个悬而未决的问题。虽然量子理论的奇怪预测已经在实验中无数次地重复,并且精度很高,但我们距离解决这个问题还很远。在通往量子力学一般形式主义的道路上,我们将从封闭量子系统的描述开始。当量子系统不与任何其他量子系统相互作用时,它被称为封闭的。从历史上看,这是量子理论的起点,但后来人们发现这种描述并不令人满意:即使在控制良好的实验室环境中,量子系统也会与环境相互作用(例如,通过电流、放射性背景或宇宙辐射的磁场),因此不能被认为是封闭的。原则上,我们可以将整个宇宙视为一个封闭的量子系统,但这将非常复杂。相反,我们将开发开放量子系统的一般形式,即可能与环境相互作用的量子系统,其中包括封闭量子系统作为特例。这将导致量子信息理论和整个课程中普遍使用的一般形式。
本稿是 2022 年春季/夏季波兰科学院物理研究所博士学校开设的一学期研究生课程讲义的编辑和完善版本。本课程仅要求学生具备研究生水平的量子力学基础知识。讲义本身基本上是自成体系的,可以用作开放量子系统主题的教科书。本课程的计划基于一种描述开放系统动力学的新方法:展示了如何用多组分准随机过程来表示与系统耦合的环境自由度。使用这种表示,可以构建系统动态图的超准累积量(或超量子量)展开——这种参数化自然有助于开发稳健且实用的扰动理论。因此,即使是经验丰富的研究人员也可能会发现这份手稿很有趣。
STAMP 和 STPA 是为软件密集型系统和工程师今天必须处理的日益增加的复杂性、耦合和挑战而设计的。报告的这一部分详细介绍了 STAMP 和 STPA 如何符合或不同于陆军目前使用的主要安全标准。 7. MIL-STD-882E 合规性 STAMP 是被称为系统安全的原则和方法的体现,该系统和方法是在大约 60 年前在国防工业中创建的,旨在应对正在开发的日益复杂的国防系统。STAMP 的创建旨在提供一种实施系统安全基本原则的方法,因此它和基于 STAMP 构建的工具符合并支持 MIL-STD-882 中的任务也就不足为奇了。在本节中,讨论了对 MIL-STD-882E 中每项任务的遵守和支持。任务部分 100 – 程序管理和控制 STPA 有一个结构化的流程来识别危险(如 MIL-STD-882E 中定义),支持