尽管在各种应用中都追求量子霸权,但量子计算机在机器学习(例如神经网络模型)中的能力大多仍不为人所知,这主要是因为缺少一个有效设计适合量子电路实现的神经网络模型的环节。在本文中,我们提出了第一个协同设计框架,即 QuantumFlow,以修复缺失的环节。QuantumFlow 由一种新颖的量子友好型神经网络 (QF-Net) 设计、一种用于为 QF-Net 生成量子电路 (QF-Circ) 的自动工具 (QF-Map) 以及一个基于理论的执行引擎 (QF-FB) 组成,以有效支持在经典计算机上训练 QF-Net。我们发现,为了充分利用量子表示的优势,QF-Net 中的数据最好建模为随机变量而不是实数。此外,我们为 QF-Net 提出了一种量子感知的批量归一化方法,而不是使用经典的批量归一化(这是实现深度神经网络高精度的关键)。评估结果表明,QF-Net 在广泛使用的 MNIST 数据集中区分数字 3 和 6 的准确率可达 97.01%,比最先进的量子感知实现高出 14.55%。对二元分类应用程序进行了案例研究。在 IBM Quantum 处理器的“ibmq_essex”后端上运行,由 QuantumFlow 设计的神经网络可实现 82% 的准确率。据我们所知,QuantumFlow 是第一个共同设计机器学习模型及其量子电路的框架。
摘要 人工智能的负面影响和意外功能障碍越来越受到关注,人工智能设计师经常被指责没有充分考虑他们所创造的创新的深度和后果。在本文中,我们提出了一个框架来评估人工智能解决方案对其用户、社会和环境的影响,以帮助设计师预测潜在问题并创建无害且支持个人和社会改善的解决方案。人性化的数字设计方法启发了所提出的框架,包括积极和包容性设计。所提出方法的独创性源于评估使用计算解决方案的后果,因为它们围绕解决方案应该执行的任务在个人、社会和环境层面上传播。本文介绍了该框架的初始版本,并概述了其全面开发的后续步骤。关键词 1 包容性设计;积极计算;设计思维;数字设计;人工智能伦理。1.以人为本的设计真的吗
本文档介绍了 HAII-T 计划的路线图。路线图既针对每个任务单独定义,也针对集成过程集体定义。本文档首先讨论了遗留组件防御机制的最新进展。这些组件在大多数智能基础设施 (II) 中都发挥着核心作用,并且存在大量针对它们的攻击文献。然后,重点转向物联网 (IoT) 和现场设备的操作系统和软件的安全性。安全的操作系统对于在更高的应用程序级别建立系统的安全属性至关重要。还讨论了用于编排复杂、安全设计的 II 的技术。安全编排可确保在整个 II 生命周期内都遵守安全要求。然后,介绍了每个 II 安全设计的另外两个关键方面,即设计的弹性和设计的隐私。弹性基础设施可确保服务的连续性和质量,而隐私保证可保护关键数据的机密性,防止潜在的泄漏。最后,还提出了集成路线图,并确定了该计划的用例、挑战和里程碑。
当今的教育机构正在将传统的学习空间转变为技术支持的学习空间,以促进教学创新并增强用户的教学和学习体验。这种转变是由 21 世纪教育者和学习者不断变化的需求以及为满足这些学习需求而改变的教学实践所推动的。数字技术进入课堂改变了传统的教学和学习观念。它重新定义了学习活动和体验的理念、设计和实施。学习空间在教育事业中发挥着重要作用,因为它是教育者和学习者、教学法、内容和技术、环境和体验融合的地方。融入其设计的各种功能在定义它对使用该空间的教育者和学习者施加的机会和限制方面发挥着关键作用。然而,由于存在不同的需求、背景和用例,此类空间的概念化、设计和实施因机构而异。本文讨论了如何使用 PECTS 可供性框架来概念化技术支持的学习空间设计,以及如何使用教育设计研究 (EDR) 作为迭代设计周期的开发框架。 关键词 学习空间、学习空间设计、技术支持的学习空间 简介 在过去十年中,技术稳步进入课堂,使以前无法想象的全新教学和学习方式成为可能。它打破了障碍,赋予了世界各地的教育工作者和学习者权力,使他们能够超越传统教室的束缚,步入一个美丽新世界,唯一的障碍或许就是他们想象力的限制。这种前所未有的广泛技术使用方式迫使我们重新想象教师、学生、内容和空间如何相互交流,以及如何利用各种技术和空间设计可供性来支持教学和学习。它还重新定义了在这些空间中进行的各种学习活动和体验的概念化、设计和实施。因此,学习空间的转型日益成为全球政策制定者和学校领导者关注的重点之一(Bannister,2017)。将传统学习空间转变为技术支持的学习空间的主要目标显然是为了满足 21 世纪教育者和学习者不断变化的需求,并支持教学实践的变化以应对这些不断变化的需求。建构主义学习范式的出现以及从教学到学习的重点转变,使得我们目前的大多数学习空间都无法满足当今学习者的需求(Oblinger,2006 年)。另一个重要目标是创造教学创新的机会,利用空间设计的可行性和嵌入空间的技术来增强用户的教学和学习体验。这种对学习空间设计和使用创新的关注是为了“改变课堂教学实践”(Bannister,2017 年)。Oblinger(2006 年)认为,学习空间本身的创新可以成为教学实践变革的驱动力。学习空间设计在提高教育水平方面发挥着关键作用(Leringer & Cardelino,2011),因为它“促进和抑制使用空间的不同参与者之间的行为和关系”(Heerwagen 等人,2004;Rashid 等人,2006)。因此,其设计及其设计中集成的可供性在定义其对使用该空间的教育者和学习者施加的机会和限制方面发挥着关键作用。根据 Sanoff(2001)的说法,学习空间“反映了其中人们的思想、价值观、态度和文化”。它们创造条件并调解促进教学和学习的互动(OECD,2017)。当我们添加技术集成元素时,学习空间、其用户和学习资源之间的关系变得更加复杂(Goodyear,2008)。因此,重要的是要认识到其用户和学习资源变得更加复杂(Goodyear,2008)。因此,重要的是要认识到其用户和学习资源变得更加复杂(Goodyear,2008)。因此,重要的是要认识到
AUTHOURS: Xiling Yao Research Fellow Singapore Institute of Manufacturing Technology 71 Nanyang Drive, Singapore 638075 Email: yaox0006@e.ntu.edu.sg Seung Ki Moon* Assistant Professor Singapore Centre for 3D Printing School of Mechanical & Aerospace Engineering Nanyang Technological University 50 Nanyang Avenue, Singapore 639798 Phone: +65-6790-5599传真: +65-6792-4062电子邮件:skmoon@ntu.edu.sg guijun bi bi bi科学家新加坡制造技术研究所71 Nanyang Drive,新加坡638075,新加坡638075电子邮件:新加坡638075电子邮件:jwei@simtech.a-star.edu.sg(*通讯作者)确认: