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Q-GPU：使用 GPU 进行量子电路模拟的优化方法
摘要 — 近年来，量子计算取得了重大发展，并在许多应用领域确立了其霸主地位。虽然量子硬件可以通过云环境供公众使用，但仍需要一个强大而高效的量子电路模拟器来研究约束条件并促进量子计算发展，例如量子算法开发和量子设备架构探索。在本文中，我们观察到大多数公开可用的量子电路模拟器（例如 IBM 的 QISKit、Microsoft 的 QDK 和 Google 的 Qsim-Cirq）在量子比特数量增加时模拟速度慢且可扩展性差。为此，我们系统地研究了量子电路模拟（QCS）的缺陷，并提出了 Q-GPU，这是一个利用具有全面优化的 GPU 来实现高效且可扩展的 QCS 的框架。具体而言，Q-GPU 具有 i）主动状态幅度转移、ii）零状态幅度修剪、iii）延迟量子比特参与和 iv）无损非零状态幅度压缩。在九个代表性量子电路上的实验结果表明，Q-GPU 显著缩短了基于 GPU 的 QCS 的执行时间，缩短了 71.89%（加速 3.55 倍）。Q-GPU 还分别比最先进的 OpenMP CPU 实现、Google Qsim-Cirq 模拟器和 Microsoft QDK 模拟器快 1.49 倍、2.02 倍和 10.82 倍。
胎儿酒精综合症 (FASD)
• 全面发展（智商）：FAS 是智力障碍最常见的可预防原因，但只有 25% 的 FAS 患者的智商低于 70。• 注意力/冲动：这些问题可能不明显，也可能符合注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 的标准。视觉注意力的缺陷可能比听觉注意力的缺陷更严重。• 认知（执行）功能：儿童可能处理速度慢、抽象困难，以及难以获得阅读和算术技能。记忆问题：儿童获取信息可能比记忆信息更困难。任何/所有执行功能（认知灵活性、选择性抑制、计划能力、流畅性以及概念形成和推理）都可能存在缺陷。• 语言†：表达性语言可能看起来比接受性语言受损程度更轻；这可能是由于听觉处理困难，或者记忆和注意力问题可能干扰处理口头信息。由于 FAS 儿童体型较小，可能善于交际且友好，因此语言障碍可能不明显。但是，他们在词语理解和命名能力方面可能存在明显缺陷。• 神经运动：FAS 儿童可能存在运动发育迟缓、平衡障碍和/或精细运动功能障碍（震颤、抓握无力、手眼协调性差）。
在驾驶模拟器中建模视觉前庭整合和行为适应
众所周知，不仅视觉，其他感官方式也会影响驾驶员对车辆的控制，并且驾驶员会随着时间的推移适应感官线索的持续变化（例如在驾驶模拟器中），但这些行为现象背后的机制尚不清楚。在这里，我们考虑了现有文献中关于前庭线索缩小如何影响障碍滑雪任务中的驾驶员转向，并首次提出了一个驾驶员行为的计算模型，该模型可以基于神经生物学上合理的机制来解释经验观察到的影响，即：在初始接触期间任务表现下降和转向力度增加，然后随着任务接触时间的延长，这些影响会部分逆转。出乎意料的是，该模型还重现了另一个以前无法解释的经验发现：运动缩小的局部最优，其中路径跟踪比一对一运动线索可用时更好。总体而言，我们的研究结果表明：（1）驾驶员直接利用前庭信息来确定适当的转向动作，（2）运动降尺度会导致偏航率低估现象，驾驶员的行为就好像模拟车辆的旋转速度比实际速度慢一样。然而，（3）在障碍滑雪任务中，一定程度的低估会带来路径跟踪性能优势。此外，（4）模拟障碍滑雪驾驶任务中的行为适应可能发生在
评估信息和通信技术 (ICT) 在阿散蒂地区图书馆图书馆服务交付中的整合
本研究评估了信息和通信技术 (ICT) 在阿散蒂地区图书馆的图书馆服务交付中的整合情况。具体而言，它试图评估图书馆中可用的 ICT 基础设施，评估图书馆采用 ICT 工具的程度，检查员工和用户的 ICT 技能水平，确定使用 ICT 基础设施的挑战，并提出改进图书馆 ICT 的措施。采用调查研究设计，通过问卷调查收集了 66 名图书馆用户/顾客和 25 名图书馆工作人员的答复。调查结果表明，ICT 采用程度适中，表明需要对 ICT 服务进行更多投资，以支持阿散蒂地区图书馆的图书馆服务交付。该研究还揭示了不同 ICT 设施的存在，包括计算机、打印机、复印机和互联网连接。扫描仪、投影仪、电视等其他关键 ICT 工具的缺乏表明可能需要改进或投资。互联网连接速度慢、电源不稳定、ICT 设施成本高、专业知识不足和设备不足等挑战仍然存在。研究得出的结论是，确保资金升级和扩展 ICT 基础设施、为员工和用户提供持续培训、促进协作和伙伴关系、确保可靠的电力供应以及实施 ICT 管理政策将大大改善图书馆服务交付。
利用硅光子盲源分离实现高容量空分复用通信
摘要 — 空分复用是一种广泛使用的技术，可提高无线和光通信系统中的数据传输能力。然而，紧密排列的空间信道会引起严重的串扰。高数据速率和大通道数对使用传统数字信号处理算法和电子电路解决串扰提出了严格的限制。为了解决这些问题，本文提出了一种将高速硅光子器件与新型盲源分离 (BSS) 算法相结合的硅光子系统。我们首先演示了如何使用光子 BSS 消除用于数据中心内通信的短距离多模光纤互连中的模态串扰。所提出的光子 BSS 系统继承了光子矩阵处理器的优势和 BSS 的“盲性”，从而实现了卓越的能源和成本效率以及更低的延迟，同时允许使用亚奈奎斯特采样率和在自由运行模式下恢复信号，并在信号格式和数据速率方面提供无与伦比的灵活性。最近，人们已经证明了使用光子处理器进行模式串扰均衡的可行性，并借助训练序列。相比之下，我们的方法光子 BSS 可以解决更困难的问题，即使接收器对任何数据速率和调制格式透明，并且适用于速度慢且经济高效的电子设备。在
主题：人工智能与法律伦理
Gary Marchant 和 Joseph R. Tiano, Jr. 1 鉴于技术发展速度快而法律治理速度慢，人工智能 (AI) 等技术的发展速度往往会超过法律治理的速度。 2 这一问题也适用于法律道德 — 新技术带来了新的道德困境，美国律师协会 (ABA) 和州律师协会难以跟上这些困境。传真机、电子邮件、手机、云计算、社交媒体和虚拟办公室等以前的技术也面临过这样的挑战。正如一位评论员所说，“每一项新技术都有自己的一套道德陷阱，不幸的是，律师们没有注意到这些陷阱，就会给律师们带来警示。” 3 因此，每一项进入法律界的新技术都会引发新一轮的辩论，即我们是否需要新的法律道德规则，或者对现有规则的补充评论，或者关于新技术如何援引现有道德规则的咨询意见，或者律师在使用新技术时是否以及如何调整他们的实践以保持在专业规范的范围内。没有哪项技术比人工智能更能颠覆法律实践和整个社会。正如 ABA 期刊的封面故事所指出的：“人工智能不仅仅是一种法律技术。它是法律行业革命的下一个伟大希望……人工智能的突出之处在于它有可能彻底改变法律工作的模式。”4 鉴于法律工作的这种“模式转变”，人工智能已经在法律伦理和职业责任领域产生新的问题和挑战也就不足为奇了。
测绘数字化遥控技术研究...
遥感飞行平台分为卫星遥感和航空遥感，过去的航空遥感平台主要是有人机。20世纪90年代，随着电子技术的飞速发展，小型无人机在遥控、续航时间、飞行品质等方面有了明显的突破，成为近来兴起的新型遥感手段，并在遥感界被普遍认为具有良好的发展前景。与人机相比，无人机的优势主要表现在：一是机动性极高，所有设备加起来也就100多公斤，在机动速度、机动范围、机动条件等方面，是任何飞机都无法比拟的；二是环境适应能力强，不需要专门的起降场地，飞到哪里对气象条件的要求很低，优越的低空性能使得云中作业变得轻而易举，从而大大提高工作效率；三是经济性极佳，飞机购买价格便宜，一般公司都能负担得起，使用成本低，而且不需要有人值守，用户的安全压力大大减轻。从飞行器的性能上看，无人机与人机的一个重要区别在于，无人机在视距内飞行，完全由自动驾驶仪按预设程序飞行，无法根据实际飞行情况进行无人干预，体积小，可装载空间和重量十分有限，只能装载小型普通传感器。第三，无人机飞行时受气流扰动而引起飞行状态偏差，主要靠飞机自身的飞行稳定性来恢复，因此存在明显的速度慢。以上特点直接影响航拍质量，用无人机航拍时，往往出现图像质量不高、重叠误差大、漏拍等现象。
计算机通讯
在物联网人工智能快速发展的背景下，物联网的建立可以促进人工智能领域的快速进步。传统图像检测方法采用小波能量算法划分背景和边缘噪声，分辨率较差，图像检测精度低，存在检测速度慢、缺乏图像深度分析等一系列问题。针对传统方法的弊端，本研究提出基于物联网的人工智能图像检测系统的设计，采用智能人工像素特征采集技术对图像进行逐点特征提取。将人工智能学习算法引入到物联网系统下的车间车轮检测中，不仅可以解决传统方法中特征抗干扰性差、鲁棒性差的问题，而且对车轮检测系统的二次开发具有重要意义。利用神经网络对车轮图像进行分类，同时融合车轮缺陷检测、车轮编号识别等其他检测需求，利用物联网丰富的数据资源和处理能力对采集的图像像素进行特征分析和反馈。人工智能图像合成模块对信号进行图像转换处理，处理反馈信号，分析结果完成图像检测，完成人工智能图像。通过仿真实验，证明了基于物联网的人工智能图像检测系统设计具有图像检测率高、识别准确率高、运行稳定、处理高效等优点，该设计思路具有很好的应用价值。
阿司匹林在结肠癌治疗中的再利用：治疗方法
药物再利用，即探索现有药物的新用途，与开发新药物相比具有显著优势。再利用的药物已经经过安全测试，降低了失败的可能性。预先存在的数据和制造知识缩短了流程。开发成本更低，估计为 3 亿美元，而新药的成本为 20 至 30 亿美元。再利用的药物可以在 3 至 12 年内进入市场，而新药则需要 10 至 17 年。总体而言，药物再利用是一种有前途的方法，可以更快、更便宜地开发新疗法。结肠癌治疗面临障碍。传统药物开发速度慢且成本高。本综述强调药物再利用是一种战略解决方案。通过寻找现有药物的新用途，我们可以克服这些挑战。本综述探讨了结肠癌药物再利用的各种方法：网络模型：识别药物与疾病之间的联系。计算机辅助方法：利用软件预测药物-靶标相互作用。机器学习算法：分析大量数据集以发现隐藏的模式。分子对接技术：模拟药物如何与靶分子结合。本综述强调阿司匹林是结肠癌再利用的有希望的候选药物。其潜在益处是阿司匹林可能减缓癌细胞分裂。同时还强调了人工智能和网络建模在药物再利用中的作用。药物再利用为克服结肠癌治疗的挑战提供了一种有希望的策略。通过利用尖端的计算方法和个性化医疗，我们可以为患者开发更有效、更高效的治疗方案。
下一代共包装的光学技术在数据中心和其他计算应用程序中训练和运行生成AI模型John Knickerbocker
4 IBM T. J. Watson Research Center，1101 Kitchawan Rd，Yorktown Heights，NY 10598简介需要快速管理大量数据，有效地促进了对数据中心中高速数据传输的需求。 生成AI的出现进一步推动了对高速数据传输的需求，因此数据中心的近四分之三居住在数据中心中[1]。 Traffim的增长加速了对下一代网络设备的需求，以支持更高的端口密度。 但是，用于数据传输的传统铜电缆受到长距离信号降低的限制。 这又推动了大规模部署高速光学元件的要求，以连接网络设备的各个层。 今天，数据中心在很大程度上依赖于光学，但不用于短到中间（<2m）的互连。 传统的可插入光学带宽的增加速度要比数据中心的速度慢得多，并且应用要求和常规可插入光学的功能之间的差距不断增加，这一趋势是无法实现的。 共包装光学（CPO）是一种破坏性的方法，可通过通过高级包装和电子设备和光子学的优化来大大缩短电连接长度，从而提高互连带宽密度和能量效率。 计算性能的进步从摩尔的定律缩放中有益，并且在过去20年中的性能高达60000倍，如图1所示。 但是，在同一时间范围内，I/O带宽仅增加了30倍。4 IBM T. J. Watson Research Center，1101 Kitchawan Rd，Yorktown Heights，NY 10598简介需要快速管理大量数据，有效地促进了对数据中心中高速数据传输的需求。生成AI的出现进一步推动了对高速数据传输的需求，因此数据中心的近四分之三居住在数据中心中[1]。Traffim的增长加速了对下一代网络设备的需求，以支持更高的端口密度。但是，用于数据传输的传统铜电缆受到长距离信号降低的限制。这又推动了大规模部署高速光学元件的要求，以连接网络设备的各个层。今天，数据中心在很大程度上依赖于光学，但不用于短到中间（<2m）的互连。传统的可插入光学带宽的增加速度要比数据中心的速度慢得多，并且应用要求和常规可插入光学的功能之间的差距不断增加，这一趋势是无法实现的。共包装光学（CPO）是一种破坏性的方法，可通过通过高级包装和电子设备和光子学的优化来大大缩短电连接长度，从而提高互连带宽密度和能量效率。计算性能的进步从摩尔的定律缩放中有益，并且在过去20年中的性能高达60000倍，如图1所示。但是，在同一时间范围内，I/O带宽仅增加了30倍。电信号速率的增加需要显着前进才能使信号进入/退出，此外，根据应用程序，根据应用程序，还有一个伴随的挑战，可以进一步将电信号移至路由器或开关的前面板。为了解决这一挑战，该行业将通过共包装光引擎和主要