5G移动通信发展趋势与若干关键技术

第5代移动通信系统(5G)是面向2020年之后的新一代移动通信系统,其技术发展尚处于探索阶段.结合国内外移动通信发展的最新趋势,本文对5G移动通信发展的基本需求、技术特点与可能发展途径进行了展望,并分无线传输和无线网络两个部分,重点论述了富有发展前景的7项5G移动通信关键技术,包括大规模天线阵列、基于滤波器组的多载波技术、全双工复用、超密集网络、自组织网络、软件定义网络及内容分发网络.本文还概括性地介绍了国内5G移动通信的相关研发活动及其近期发展目标.     

6G技术的性能指标与技术难题

<正>2019年9月,芬兰奥卢大学发布全球首份6G白皮书,题为《面向6G泛在无线智能的关键动因与研究挑战》,系统性介绍了6G技术(预计2030年到来)的性能指标、技术难题等。6G性能指标6G的大多数性能指标相比5G将提升10到100倍。衡量6G技术的关键指标包括:峰值传输速度达到100 Gbps～1 Tbps,而5G仅为10 Gpbs;室内定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信时延0. 1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中断几率小于百万分之一;超高密度,连接设备密度达到每立方米过百个。此外,6G将采用太赫兹频段通信,网络容量大幅提升。     

信息科技领域发展态势及趋势分析

本文分析了全球信息科技领域近两年的发展态势,综合比较了重要的科技战略、规划与政策,回顾了重大科技前沿及突破性进展,梳理了信息科技中长期发展主要趋势和发展规律。分析表明,世界主要科技强国在近两年均加强了在人工智能、量子信息、网信安全、高性能计算、5G和大数据等方面的战略规划与部署。同时,人工智能在越来越多的专业方向已接近甚至超越人类水平;量子保密通信开始走向大规模应用,量子计算机研发已接近实现"量子霸权";高性能计算新型体系结构不断突破、能效显著提升,且呈现出与大数据、人工智能协同发展的态势;集成电路沿着继续缩小尺寸、集成多种功能、探索后摩尔时代新型器件与技术等三条路径往前发展;区块链技术日益获得金融、税收和政府管理事务部门的重视;边缘计算成为新兴技术理念,其业界影响力正快速提升;网络与信息安全问题爆发趋于大规模化。未来,信息科技将沿着多项趋势快速发展并重塑相关产业和人类社会,同时也需要克服能耗、安全、物理极限等若干挑战。     

基于多任务学习的装备智能诊断与寿命预测方法

智能故障诊断与预测性维护技术是推动我国制造业向数字化、网络化、智能化方向发展的关键切入点和实现"弯道超车"的创新动力.得益于人工智能和机器学习技术的快速发展,智能故障诊断与寿命预测方法在航空航天、石油化工、船舶等领域得到了广泛的研究与应用.然而,传统智能方法为实现机械装备的初始异常检测、故障诊断与寿命预测等多种任务时,...     

生态社区研究综述与展望

在全球应对气候变暖和人类生存环境问题日趋严重的背景下,生态社区成为生态文明建设的基本单元和重要载体,是人居环境可持续发展的关键领域之一.以2000年1月至2022年4月为检索时间段,以中国知网CNKI数据库471篇中文文献为研究对象,结合Web of Science TM核心合集数据库1830篇英文文献,利用Cite Space科学知识可视化图谱软件,梳理国内外生态社区领域研究特征;基于文献内容分析和重点文献解析,识别国内生态社区领域研究热点及前沿.结果表明:(1)国内外研究区别在于:国外研究集中在社区中的社会网络、行为活动、社区花园等微观尺度及多层面角度;国内研究则多以实践应用为导向,总结生态社区构建过程中的规划设计策略、方法技术运用、评价指标体系.(2)国内研究前沿方向主要为:指标体系、低碳社区、生态建筑、社区治理、乡村振兴.面向低碳转型、社会治理、城市更新、乡村振兴等发展目标,本文提出我国生态社区未来研究的三个重点议题:“双碳”目标下的技术整合与社区融合、新型现代化发展引领下的社区治理研究视角与转换、乡村振兴背景下的乡村生态社区发展途径与差序格局.本研究可为生态社区、人居环境、生...     

拟南芥基因组中注释为小檗碱桥环酶基因的分子克隆及异源表达

小檗碱桥环酶(BBE)催化(S)-牛心果碱((S)-reticuline)中N-CH3与分子内苄基部分中羟基的邻位芳香碳之间C-C键的形成,该酶属于双共价黄素蛋白家族,是苄基异喹啉类生物碱向小檗碱类生物碱转化的关键酶.迄今,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中尚未发现复杂生物碱,但其基因组测序结果表明拟南芥含有众多可能与复杂生物碱生物合成相关的基因,其中与BBE类似的基因有12个.基于与已知功能的BBE及拟南芥中BBE序列的分析,选定拟南芥中4个注释为BBE的编码基因为目的基因,设计特异引物,从拟南芥cDNA中扩增并克隆到pGM-T载体中,筛选重组子,测序并分析,获得了4个BBE目的基因,分别为AT2G34810、AT5G44400、AT5G44410和AT5G44440.将上述基因克隆至表达载体pET-28a或pET-30a中,分别转入大肠杆菌Rosetta(DE3)中,IPTG诱导实现了上述基因的异源表达.     

汽车行业5G标准必要专利竞争态势

<正>2019年4月,专利数据公司IPlytics发布汽车行业5G标准必要专利(SEPs)竞争态势报告。报告指出,除智能手机外,汽车行业可能会成为全球首批最依赖5G技术的行业之一。但是,由于通信行业和汽车制造业SEPs持有人双方对专利费的预期存在巨大分歧,整合高度专利化的5G技术标准可能会给汽车制造商带来经济风险。汽车行业5G技术SEPs增长状况:每年声明的车载应用5G技术SEPs专利族数量自2016年开始跃升,但全球首个5G技术规范开发于2015年,与车载应用的发展无关。     

基于论文和专利分析的人工智能发展态势研究

为揭示当前人工智能领域的发展态势,本文统计分析了当前各主要国家/地区出台的顶层政策规划,并重点分析了人工智能领域论文和专利的年度变化、国家分布、主要机构、技术主题、方向对比和国际合作等。结果显示:当前人工智能科技成果产出正处于快速发展阶段,中美两国引领了人工智能领域科研成果;中国在该领域发文量接近美国,专利数量已超过美国;中国科研机构已具备开展国际竞争的能力,但市场主体的成果产出与先进国家尚有差距,国际化布局程度较低;如何提升机器的"认知能力"是当前人工智能研究的关注焦点。最后,基于分析,提出了对中国人工智能发展的启示。     

Fe-Mn-Si 形状记忆合金fcc(γ)→hcp(ε)马氏体相变的临界驱动力

应用周国治提出的新溶液模型计算所得的Fe Mn Si中γ和ε相的Gibbs自由能 ,并考虑了Si的影响 ,重新导出了γ和ε相随温度变化的热力学参量 .用最小均方根方法将实验值拟合得到合金γ相的Neel温度与组分浓度 (摩尔分数 )的关系式 :TγN=6 7xFe 5 40xMn xFexMn[76 1 6 89(xFe-xMn) ]- 85 0xSi.计算得到不同组分Fe Mn Si合金马氏体相变的临界驱动力ΔGγ→εc ,即合金在Ms 温度γ和ε相的自由能差 ,例如 ,Fe 2 7.0Mn 6 .0Si合金的ΔGγ→εc =- 1 0 0 .99J/mol,Fe 2 6 .9Mn 3.37Si的ΔGγ→εc =- 1 2 2 .1 1J/mol.ΔGγ→εc 与组分的依赖关系符合低层错能合金中fcc(γ)→hcp(ε)马氏体相变的临界驱动力表达式 ,即ΔGγ→εC =A·γ B ,其中γ是层错能 (SFE) ,A和B为与材料相关的常数 .     

美国22家顶尖大学联合呼吁建设“国家研究云”

正2020年4月,由斯坦福大学"以人为中心的人工智能研究所"(HAI)牵头,美国22家顶尖大学联合向美国总统特朗普和国会递交了一封信,呼吁由联邦政府领导创建一个"国家研究云"(National Research Cloud),为美国的人工智能(AI)研究提供支持,维持美国在AI研究领域的领先地位。     

基于FSDP图像和DCNN的无人机起落架关键件结构损伤智能检测方法

随着无人机的应用越来越广泛,与之相适应的保障手段也需与时俱进.在人工智能快速发展的情况下,故障诊断与人工智能方法相结合为无人机保障关键技术的跨越式发展提供了重要契机,也为无人机的使用安全性与运行可靠性水平的提升提供了重要机遇.本文以结构健康监测中的超声信号分析方法为基础,针对无人机起落架关键结构件的损伤检测问题开展研究,结合深度学习模型,对结构件的损伤进行智能化检测,提高检测效率和检测精度.针对结构健康监测中损伤信号的非线性特点,提出了频谱对称点阵图案(frequency symmetrized dot pattern, FSDP)特征提取方法.在此基础上,提出了基于FSDP特征与深度卷积神经网络的损伤智能检测方法.在起落架T型构件实验环境中开展了结构损伤模拟与检测实验,通过实验数据验证了所提出的智能检测方法的有效性.     

极小(C_4,K_4;7)-平面图

若平面图G没有与H1同构的子图,且G没有与H2同构的子图,则G称为(H1,H2)-平面图.(H1,H2;n)-平面图表示n阶的(H1,H2)-平面图。若G是(H1,H2;n)-平面图,去掉G的任意一条边,都不再是(H1,H2;n)-平面图,则G称为极小(H1,H2;n)-平面图.本文给出了所有的极小(C4,K4;7)-平面图,有助于证明PR(C4,K8)。     

极小(C_4,K_5;11)-平面图

若n阶平面图G的任一子图都不与H_1同构,且G的任一子图都不与H_2同构,则G称为(H_1,H_2;n)-平面图;平面Ramsey数指不存在(H_1,H_2;n)-平面图的最小n。本文利用对称性及反证等方法,得到了所有的极小(C_4,K_5;11)-平面图,有助于证明平面Ramsey数。     

基于WEB的贝叶斯专家系统研究与实现

介绍了贝叶斯判定理论,提出了基于WEB的贝叶斯专家系统模型及实现的总体设计思想.结合变压器特征气体法故障诊断等测试实例,探讨了人工智能(专家系统)在Internet/Intranet上的应用,并给出相关的部分知识库结构图、代码及分析.探讨基于WEB的专家系统的应用实践.对于推动专家系统在我国(Internet/Intranet上)的应用具有现实意义.     

基于自适应多特征融合的双重图像退化修复网络

当前图像修复方法大多局限于处理某个单一特定任务,如超分辨率、去噪、着色等,很少有网络模型同时具备处理双重退化的能力.而现存可以解决多重图像退化问题的算法普遍结构复杂、训练时间长、人力成本较大.本文提出一种基于自适应多特征融合的双重退化修复网络(adaptive multi-feature fusion dual degradation restoration network, AMFNet),利用自引导模块(SGM)融合图像的多尺度信息,有效去除了图像中的部分缺陷;使用带有空洞卷积的编码解码器模块巩固图像的语义信息,实现了中间图像的着色;引入带有自适应多特征融合模块(AMF)的中间信息传输机制(ITM)链接以上两大结构,自适应选择保留网络递进过程的图像特征以避免有用信息的丢失.实验结果表明,基于自适应多特征融合的双重图像退化修复网络模型视觉生成效果最优,通过在CelebA和Landscape数据集上的测试分析,其结构相似度(SSIM)与感知图像补丁相似度(LPIPS)优于同类方法,而峰值信噪比(PSNR)则远超同类方法高达5 dB.     

智能文献计量学视角下的知识发现：人工智能+信息计量学

如何高效准确地发现知识并提炼情报是信息管理与图情领域的重要课题。大数据时代人工智能技术的飞速发展为这一课题带来新视野。本文由读《学科信息学与学科知识发现》所悟所感出发,探讨应用于知识发现的文献计量学方法。着眼于文献计量学方法在大规模数据处理、复杂关系发现以及模型可适性、复用性与鲁棒性等问题上的缺陷,本文以智能文献计量学为核心,剖析其与人工智能技术的交互、整合与再创新,并介绍其在生物医学领域知识发现的最新应用。此外,本文还介绍了智能文献计量学在复杂实践中的缺陷,浅谈其发展前景。     

MDM2启动子SNP309多态性与亚洲人群乳腺癌易感性关系的Meta分析

目的探讨MDM2基因启动子309位点多态性与亚洲人群乳腺癌易感性的关系。方法计算机检索Pub Med、EMBASE、Cochrane Library、中国期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库、中文科技期刊数据库和万方数据库,收集MDM2基因SNP309多态性与亚洲人乳腺癌易感性关系的相关文献,然后用Stata软件进行亚组分析、敏感性分析和文献的发表偏倚检验。结果病例组和对照组相比,显性模型(GG+TG vs TT:OR=1.012,95%CI为0.56~1.83)、隐性模型(GG vs TG+TT:OR=1.10,95%CI为0.65~1.263)和等位基因模型(G vs T:OR=1.012,95%CI为0.81~1.83),共显性模型(GG vs TT:OR=0.86,95%CI为0.49~1.58),无统计学意义。结论在亚洲人群患者人群中,携带MDM2SNP309不会提高乳腺癌的发病风险。     

美国计算机社区联盟发布白皮书明确人工智能六大待挖掘领域

<正>2017年2月,美国计算机社区联盟(CCC)发布的《人工智能的进步需要所有计算机科学的共同进步》白皮书指出,在人工智能与更广泛的计算机科学之间,有六大相互影响的领域存在研发机遇。计算机系统和硬件:开发人工智能系统核心计算程序的加速方法;开发并行性、智能缓存、使用FPGA等专用硬件的新方法,降低人工智能应用的计算成本,满足其需求和鲁棒性。     

我国人工智能临床应用研究发展现状及建议

近年来,人工智能临床应用研究进展迅猛,有望为提升疾病防控水平,促进健康中国建设提供重要支撑。本文基于文献研究、专题研讨、专家访谈,从战略布局、研发实力、产品创新、临床应用等方面分析我国人工智能临床应用研究进展。研究发现:我国在该领域研发实力显著增强,学术产出与技术创新水平进入国际第一方阵。其中,申请、公开的专利数分别由2011年的137项、26项增长至2021年的2484项和2909项,均跃居全球首位。发表论文数由2011年的43篇逐年快速增长至2021年的4597篇,仅次于美国。我国医疗人工智能产品研究不断取得创新突破,相关产品的智能化程度不断提高,正在从研究阶段走向应用层面,支撑临床实践提质增效。我国在人工智能临床研究领域也存在一定的问题和短板,主要包括:1)重大原创成果较少,核心技术、关键设备受制于人;2)产品研发临床驱动不足,临床应用场景单一;3)医疗数据质量不高,数据标准与共享机制不健全;4)评价与监管体系不健全,伦理制度与法律法规待完善。对此,提出建议,包括:1)加强顶层设计,统筹国家科技计划系统布局;2)规范数据标准,培育医疗数据建设与共享新业态;3)完善法律法规,优化认...     

论新材料与制造科学体系在高科技和产业化中的作用

当下高科技与产业化正在快速融合,一方面,为我们提供着丰富的知识、经验、信息与灵感.另一方面,制造业的发展是全球竞争的热点,材料科学又是制约制造业发展的短板.本文通过对互相渗透的7个观点进行深层次分析,论证了走中国道路创建新材料制造科学体系是迎接制造业全球竞争的前瞻性战略布局,是独立培育制高点的举措,是全面贯彻落实五大理念,建设制造强国的重点工作:1)从宏观层面分析全球高科技对材料科学提出的新挑战,指出材料组织演化理论是迎接这一挑战的共同基础;2)从学科内涵的相互联系上揭示了半个世纪以来材料组织演化机理及有关知识单元发展的4个阶段,并论证了材料组织演化理论及相应的知识工具是新材料与制造业的理论支柱;3)阐明了今天的新型产业链是学科交叉和群体性技术革命的产物;4)分析了国际上创立新材料制造科学体系对我国的借鉴意义;5)提出了走中国道路创立新材料制造科学体系必须全面贯彻落实五大理念;6)描绘了新材料制造科学体系的路线图,并强调了"十三五"期间面临的紧迫任务与拟采取的措施;7)创建新材料制造科学体系是迎接制造业全球竞争的前瞻性战略布局,是全面贯彻落实五大理念,建设制造强国的重点工作.