人工智能与通信的论文

目前，人工智能集计算机学科、神经生物学、语言学等多种学科于一体，引起了众多学科的日益关注，已发展成为一门具有广泛应用的交叉学科。以下是我精心整理的浅谈人工智能发展的大学期末论文的相关资料，希望对你有帮助!

人工智能发展现状与未来发展

一、人工智能概述

人工智能自诞生几十年来， 在崎岖的道路上取得了可喜的进展。目前，人工智能集计算机学科、神经生物学、语言学等多种学科于一体，引起了众多学科的日益关注，已发展成为一门具有广泛应用的交叉学科。人工智能虽然取得了快速的发展，但像许多新兴学科一样，人工智能至今尚无统一的定义。人工智能的发展引起了学术界的关注，尽管学术界有各种不同的说法和定义，但就其本质而言，人工智能是研究、设计和应用智能系统，来模拟人类智能活动的新学科。人工智能的目的就是利用各种自动化机械或者智能机器，来模仿、延伸和扩展人类的智能思维，从而实现计算机网络管理的人性化。

二、人工智能的研究历史

(一)1956年-1970年

人工智能诞生于一次历史性的聚会。为使计算机变得更“聪明”，或者说是计算机具有智能，1965年夏季，在美国达特莫斯大学举行了一次为期两个月的夏季学术研讨会。10位来自美国神经学、心理学、数学、信息科学和计算机科学方面的杰出科学家，在一起共同学习和探讨了用机器模拟人类智能的有关问题，并提议正式采用了“人工智能AI”这一术语。从而，一个以研究如何用机器来模拟人类智能的新兴学科——人工智能诞生了。

(二)1971年-80年代末

在科学上，前进的道路从来就不是平坦的，成功和失败、顺利和挫折总会交织在一起。人工智能也是如此，自它诞生至发展一段时间后，就遇到了不少的问题。在这种困难的环境下，仍有一大批人工智能的学者潜心研究。他们在总结前一段研究工作经验、教训的同时，从费根鲍姆“以知识为中心”开展人工智能研究的观点中找到了新的出路。

(三)20世纪80年代至今

人工智能逐步向多技术、多方法的综合集成与多领域、多学科的综合发展。其他学科的学者陆续将本学科的理论与方法向人工智能渗透，从而导致人工智能出现研究多学科交叉的现象。各学科对人工智能的渗透反映了目前人工智能发展的一种趋势，其渗透的结果现在还不是很明显，还需要时间的考验。目前，人工智能技术正在向大型分布式多专家协同系统、大型分布式人工智能、广义知识表达、并行推理、综合知识库、多种专家系统开发工具、大型分布式人工智能开发环境和分布式环境下的多智能协同系统等方向发展。

三、人工智能应用领域

目前 ， 人工智能在许多领域都得到了应用，其应用领域如下：

(一)在企业管理中的应用

刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》中提到要把人工智能应用于企业管理中，认为要做的工作就是弄清楚人的智能和人工智能的关系，从企业的发展目标出发，深入了解人工智能的内涵，搭建人工智能的应用平台，研究并开发企业智能化软件，这样一来，人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。

(二)在医学领域中的应用

人工智能在国外发展很快，在医学方面取得了很大的成就。国外最早将人工智能成功应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。美国及其他发达国家的科学家已成功研制出了用于人类血管治疗的微型机器人，此外，在不久的将来，就会制造出能够在毛细血管里自由活动的机器人。20世纪80年代初，我国已成功将人工智能应用于医学，且在这方面有了新的突破，例如许多高等院校和研究机构共同开发了基于人工智能的医学计算机专家系统，并成功地应用于临床。

(三)在矿业中的应用

第一个将人工智能专家系统应用于矿业的是美国的专家系统PROSPECTOR，该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等等，为矿业的开采带来了方便。1980年以来，美国的矿业公司在人工智能上加大了投资，其中矿山局匹兹堡研究中心与其它单位合作开发了用于煤矿开发的专家系统。

(四)在技术研究中的应用

人工智能在技术研究中的应用，首先是应用于超声无损检测与无损评价领域。在超声无损检测与无损评价领域，目前主要广泛采用专家系统对超声损伤中缺陷的性质，大小和形状进行判断和归类。此应用节省了许多人力，另外这些技术的应用，使得无损检测的定位、定性和定量的可靠性有了大幅度提高，为无损评价奠定了良好的判定基础。

(五)在电子技术方面的应用

人工智能在电子技术领域的应用由来已久。随着网络的迅速发展，网络问题日益突出，网络技术的安全成了我们关心的重点。因此在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进，，大力发展挖掘技术、免疫技术，及开发智能机器，人工智能技术在这方面为我们提供了可能性。

四、人工智能的发展现状

国外发展现状。目前，人工智能技术在发达国家发展很快。尤其是在美国，发展更为迅速。在人工智能技术领域十分活跃的IBM公司，在智能电脑方面有了新的突破，成功地生产了具有人脑千分之一智力的电脑，而且正在开发功能更为强大的超级电脑。据其内部消息透露，预计该超级电脑研制成后，其智力水平将大致与人脑相当。除了IBM公司外，其他公司也加紧了这方面的研究，估计在未来几年内其成果更为惊人。

国内发展现状。二十一世纪是信息化时代，作为现代信息技术的精髓，人工智能技术必然成为新世纪科学技术的前沿和焦点。在我国，很长一段时间，专家们都把研制具有人行为特征的类人性机器人作为奋斗目标。机器人的发展水平不仅与计算机科技水平相关，而且与一个国家工业的各方面的发展水平密切相关。中国科技大学在国家基金的支持下，经过十年攻关和钻研，于2000年，成功地研制出我国第一台类人性机器人。

五、未来发展

人工智能的研究一旦取得突破性进展，将会对信息时代产生重大影响，对人类文明产生重大影响。科学发展到今天，一方面是高度分化，学科在不断细分，新学科、新领域不断产生; 另一方面是学科的高度融合，更多地呈现交叉和综合的趋势，新兴学科和交叉学科不断涌现。大学科交叉的这种普遍趋势，在人工智能学科方面表现尤其突出。由脑科学、认知科学、人工智能等共同研究智能的本质和机理，形成交叉学科智能科学。学科交叉将催生更多的研究成果，对于人工智能学科整体而言，要有所突破，需要多个学科合作协同，在交叉学科研究中实现创新。

人工智能一直处于计算机技术的前沿，其研究的领域和方向在很大程度上将决定了计算机技术的发展方向。今天，已经有很多人工智能产品融入了我们的日常生活。将来，人工智能技术的发展将会给我们的学习、生活、工作带来更大的影响。

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编译 | 李言

Nature , 25 February 2021，Volume 590 Issue 7847

《自然》 2021年2月25日，第590卷，7847期

物理

Physics

The asymmetry of antimatter in the proton

质子中反物质的不对称性

作者：J. Dove, B. Kerns, R. E. McClellan, S. Miyasaka, D. H. Morton, et al.

链接：

摘要

质子的基本结构——夸克和胶子——几十年前就已经为人所知。然而，对于这些粒子及其动力学如何产生质子的量子束缚态及其物理性质（如自旋），我们仍然仅有一个不完整的理论和实验理解。

组成质子的两个上夸克和一个下夸克在最简单的情况下只占质子质量的百分之几，而质子质量的大部分以夸克动能和势能以及来自强力的胶子能的形式存在。

这种力的一个基本特征，正如量子色动力学所描述的那样，是它能够在质子内部创造出只存在很短时间的物质-反物质夸克对。它们的短暂存在使质子内的反物质夸克难以研究，但它们的存在可以在物质-反物质夸克对湮灭的反应中辨别出来。

在这幅由强作用力产生的夸克-反夸克的图景中，正反两种反物质夸克存在的概率分布作为动量的函数应该是几乎相同的，因为它们的质量非常相似，与质子的质量相比很小。

在此，我们提供了来自介子对产生测量的证据，这些分布是不同的，在动量的大范围内，下反物质夸克比上反物质夸克多。这些结果有望重新引起人们对质子中反物质不对称性起源的几种机制的兴趣，并指出未来的测量可以区分这些机制。

Angular momentum generation in nuclear fission

核裂变中角动量的产生

作者：J. N. Wilson, D. Thisse, M. Lebois, N. Jovančević, et al.

链接：

摘要

当一个重原子核分裂（裂变）时，所产生的碎片会被观察到在旋转；40多年来，这种现象一直是核物理学界的一个谜。

对于自旋为零或几乎为零的系统来说，在每个碎片中通常产生6或7个单位角动量的内部生成是特别令人困惑的。

在此，我们表明在碎片们的自旋之间没有显著的相关性，这使我们得出结论，裂变中的角动量实际上是在核分裂后产生的。我们提供了全面的数据，表明平均自旋强烈的依赖质量，呈锯齿分布。我们观察到碎片自旋对伴核的质量或电荷没有明显的依赖，证实了自旋机制的不相关的后断裂性质。

为了解释这些观测结果，我们提出核子在裂变系统的断裂颈部的集体运动产生两个独立的力矩，类似于橡皮筋的断裂。根据统计理论，基于角动量状态占据的参数化方法很好地描述了实验数据的全部范围。

Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching

稳态微聚束原理的实验演示

作者：Xiujie Deng, Alexander Chao, Jörg Feikes, Arne Hoehl, et al

链接：

摘要

基于稳态微聚束原理（SSMB），能获得高功率、高重频、窄带宽的相干辐射，波长可覆盖从太赫兹到极紫外（EUV）波段。

这是通过利用微聚束使多粒子相干增强电子存储环内辐射在稳态逐轮的基础上实现的。为了揭示SSMB作为未来光子源的潜力，关键在与真实机器上演示其原理。在此，我们报告SSMB原理的实验演示。

我们的研究表明，电子束存储在准等时环中，在波长1064纳米的激光诱导能量调制后，可以产生亚微米的微束和相干辐射。我们的结果证实了电子的光学相位可以在短于激光波长的精度逐圈关联起来。

在此基础上，我们期望通过应用锁相激光器与电子轮流相互作用来实现SSMB。该演示代表了实现基于SSMB原理的高重复、高功率光子源的里程碑。

量子通信

Quantum Communications

Deterministic multi-qubit entanglement in a quantum network

量子网络中的确定性多量子位纠缠

作者：Youpeng Zhong, Hung-Shen Chang, Audrey Bienfait, et al.

链接：

摘要

在大规模量子通信和计算网络中，产生高保真分布式多量子位纠缠是一项具有挑战性的任务。

两个远程量子位元的确定性纠缠最近已经被光子和声子证明。然而，由于有限的状态传输保真度，多量子位纠缠的确定性产生和传输尚未得到证实。

在此，我们报告了一个由两个超导量子节点组成的量子网络，节点由一米长的超导同轴电缆连接，每个节点包含三个相互连接的量子位。通过将电缆直接连接到每个节点的一个量子位上，我们在节点之间传输量子态，过程保真度为0.911 0.008。

我们还在一个节点上制备了一个三比特GHZ态，并将它转移到另一个节点上，转移态的保真度为0.656 0.014。我们进一步利用该系统确定地生成一个全局分布的双节点六比特GHZ态，态保真度为0.722 0.021。

人工智能

Artificial Intelligence

First return, then explore

先返回，再 探索

作者：Adrien Ecoffet, Joost Huizinga, Joel Lehman, Kenneth O. Stanley & Jeff Clune

链接：

摘要

强化学习通过指定高层次的奖励功能来自动解决复杂的顺序决策问题。然而，当简单直观的奖励提供少量且具欺性的反馈时，强化学习算法就会陷入困境。

在此，我们假设有效 探索 的主要障碍来自于算法忘记如何到达之前访问过的状态（分离）和未能在 探索 之前首先返回到原状态（脱轨）。

我们引入了Go-Explore，这是一系列的算法，通过明确“记住”有希望的状态并在有意 探索 前返回这些状态的简单原则，直接解决这两种挑战。

Go-Explore解决了所有之前未解决的Atari 游戏 ，并超越了所有难度 探索 游戏 的技术水平，在《蒙特祖马的复仇》和《陷阱》等 游戏 上做出了数量级的改进。我们也展示了Go-Explore在少奖励的拾取-放置机器人任务中的实际潜力。

此外，我们还发现加入目标条件策略可以进一步提高Go-Explore的 探索 效率，并使其能够处理整个训练过程中的随机性。

材料科学

Material Science

Efficient perovskite solar cells via improved carrier management

增强电荷载流子管理，实现高效钙钛矿太阳能电池

作者：Jason J. Yoo, Gabkyung Seo, Matthew R. Chua, Tae Gwan Park, et al.

链接：

摘要

电荷载流子管理的改进与填充因子和开路电压密切相关，从而为提高PSCs的器件性能并达到其理论效率极限提供了一条途径。在此，我们报告了一种通过增强电荷载流子管理来提高PSCs性能的整体方法。

首先，我们通过调节化学镀液沉积的二氧化锡，得到了一个理想的薄膜覆盖、厚度和组成的电子传递层。

其次，我们将块和接口之间的钝化策略解耦，从而改善性能，同时最小化带隙损失。在正向偏压中，我们的器件表现出高达17.2%的电致发光外量子效率和高达21.6%的电致发光能量转换效率。

作为太阳能电池，它们获得25.2%的经认证的能量转换效率，相当于其带隙热力学极限的80.5%。