项目名称: 基于社交网络构建邮件域间信任关系的研究
项目编号: No.60803134
项目类型: 青年科学基金项目
立项/批准年度: 2009
项目学科: 石油、天然气工业
项目作者: 孙东红
作者单位: 清华大学
项目金额: 21万元
中文摘要: 本课题结合社交网络的分析方法,利用社交网络的连通性、聚类性与交互性,分析邮件域间网络与社交网络的属性关系,研究邮件域间信任关系的建立方法、研究信任模型、实现邮件域间信誉度的计算和分析。同时,研究邮件域间信任关系的维护方法,包括信任关系污染的发现、控制方法以及污染自净方法。本课题期望通过研究,建立邮件域间信任机制,实现邮件域间的信誉度评估,保护邮件用户间安全可靠通信。
中文关键词: 邮件域;社交网络;信誉;信任关系;污染
英文摘要: Combined with the methods of social networks, taking the advantages of the social networks'connectivity, clustering and interaction , our research analyzes the attributed relationship between the email inter-domain networks and the social networks, studies the building methods of trust relationship and the trust models of email inter-domain networks, achieves the credit calculation and analysis of email inter-domain networks. Meanwhile our research will also develop the maintenance methods of email inter-domain networks trust relationship, which including the trust relationship pollution discovery, control methods and self-purification. Our research is expected to study and construct the credit mechanism of email inter-domain networks, realizing the credit evaluation of email inter-domain networks and protect the security and trusty communications between email users.
英文关键词: Domain of E-mail; Social networks; Credit ;Trust relationship; Pollution
项目名称: 基于空间绩效评价的西北地区中小城市空间扩展及结构优化研究
项目编号: No.51178371
项目类型: 面上项目
立项/批准年度: 2012
项目学科: 建筑科学
项目作者: 陈晓键
作者单位: 西安建筑科技大学
项目金额: 60万元
中文摘要: 通过对西北地区中小城市扩展的形态特征、经济效率、生态影响等分析,划分空间扩展模式类型。探析西北地区中小城市集聚与扩散机制、空间发展的理念以及不同类型城市空间扩展模式的具体约束条件,建立基于环境-要素-过程的绩效评价指标体系,并应用模糊综合评判、数据包络分析等方法对不同类型的代表性城市空间扩展不同阶段进行绩效评价。提出适宜性空间扩展模式及提高现有扩展模式绩效的方法和途径。本课题从西北地区社会、经济、生态的地域约束条件入手,选择能反映最为重要的空间特征测度指标,对不同扩展类型城市及同一城市的不同扩展阶段空间结构绩效进行分析测度,可为城镇体系规划、城市总体规划的编制与实施管理改革提供有效的技术支撑。西北地区中小城市正处于迅速发展阶段,由于其生态环境和土地资源的强约束性、较稀疏的人口和城镇密度、相对滞后的经济发展水平,使空间扩展呈现出鲜明的地域性特点,因此本课题研究具有重要的理论价值和现实意义。
中文关键词: 空间绩效;空间扩展;结构优化;中小城市;西北地区
英文摘要:
英文关键词: spatial performance;spatial expansion;structure adjustment;medium and small cities;Northwest China
项目名称: 基于惩罚函数的高维向量自回归模型估计与应用
项目编号: No.71401066
项目类型: 青年科学基金项目
立项/批准年度: 2014
项目学科: 管理科学
项目作者: 杨炳铎
作者单位: 江西财经大学
项目金额: 21万元
中文摘要: 随着“大数据时代”(Age of Big Data)的到来,高维计量经济学模型得到越来越多人的关注。本项目在线性回归和分位数回归两框架下对基于惩罚函数的高维向量自回归模型进行估计与变量选择,并对两框架下格兰杰因果关系检验的估计方法进行研究。本项目假定数据为强混合(Strong mixing)条件并假定待估参数远大于模型有效样本数下,推导出模型参数估计量的渐近正态性和Oracle性质,同时给出估计量的可行性算法,并展示小样本下的蒙特卡罗仿真结果。最后本项目把高维向量自回归模型应用于宏观经济和金融领域中,包括省际间经济增长溢出效应、城市间房价的联动关系和资产收益的联动效应等,以解决原有向量自回模型在相关领域无法进行高维建模估计的难题,为更好地理解高维条件下宏观经济金融变量间的动态结构和为更准确的预测提供可行性的模型框架。
中文关键词: 格兰杰因果关系;函数指数模型;半参数条件资产定价模型;Copula;高维变量选择
英文摘要: In the Age of Big Data, high dimensional econometrics model has gained considerable attention in diverse fields of scientific research. In this project, we do variable selection in high dimensional vector autoregressive (VAR) model in the frameworks of bo
英文关键词: Granger-Causality test;functional index model;semiparametric conditional CAPM model;copula;high dimensional variable selection
项目名称: 延迟钠电流在心肌细胞内钙异常介导的心律失常中的作用及其机制
项目编号: No.81470454
项目类型: 面上项目
立项/批准年度: 2015
项目学科: 医药、卫生
项目作者: 霍勇
作者单位: 北京大学
项目金额: 72万元
中文摘要: 细胞内钙浓度的增高与多种心律失常的触发和折返形成有关,可合并动作电位时程延长,诱发室性心动过速,甚至猝死,临床上常见,治疗困难。多种生理、病理和药物可造成细胞内钙浓度增高。临床小样本的报告证实延迟钠电流抑制剂可抑制包括长QT综合征8在内的钙相关心律失常,根据以往的研究结合预实验的结果我们推测内源性或增强的延迟钠电流在钙相关心律失常发生中起作用。本研究拟在新西兰兔整体心脏和分离的心室肌单细胞水平,应用L型钙通道激动剂Bay-K 8644和异丙肾上腺素制作细胞内钙浓度增高的模型,结合延迟钠电流增强剂、钙调蛋白激酶II和钠钙交换抑制剂重复出细胞内钙增高引起的电生理改变及心律失常,并观察延迟钠电流抑制剂对心室肌动作电位时程、心律失常发生率、钙瞬变、心肌细胞收缩功能的影响,预期结果可证明延迟钠电流与细胞内钙浓度增高发生协同作用,共同促进心律失常的发生,为进一步研究钙相关心律失常的新的治疗方法打下基础
中文关键词: 室性心律失常;钙离子;延迟钠电流;动作电位时程;钙瞬变
英文摘要: An increase in intracellular calcium concentration exists in many physiological, pathological and pharmacological conditions and is associated with triggered activities and reentry mechanisms and arrhythmias which may be related to the prolongation of action potential duration and polymorphic ventricular tachycardias. This kind of calcium-related arrhythmias common in clinic and is hard to be treated. Recent data from a few small clinical studies indicates that late sodium current inhibitors is effective in preventing or reversing the calcium-induced arrhythmias, including long QT syndrome 8. Based on the research results in this laboratory, we speculated that the endogenous or enhanced late sodium current may play a role in the calcium related ventricular arrhythmias, In this study, L-type calcium channel activator Bay-K 8644 and isoproterenol will be used to induce the intracellular overload in the absence and presence of low concentration of late sodium current enhancer ATX-II, NCX inhibitor calmoduline kinase II modulator. Tetrodotoxin (TTX) and ranolazine will be used to inhibit the endogenous or enhanced late sodium current and to reverse the changes in proarrhythmic electrophysilogical factor, and to prevent or treat ventricular arrhythmia and mechanical abnormalities. The results from this study is speculated to confirm the contribution of late sodium current in the calcium-related ventricular arrhythmias and give a new direction on the prevention and treatment of calcium overload related ventricular arrhythmias.
英文关键词: ventricular arrhythmia;calcium ion;late sodium current;action potential duration;calcium transient
项目名称: 不同植物与夏玉米间作修复模式阻控农田氮污染研究
项目编号: No.31301284
项目类型: 青年科学基金项目
立项/批准年度: 2014
项目学科: 农业科学
项目作者: 聂胜委
作者单位: 河南省农业科学院
项目金额: 23万元
中文摘要: 近年来,由于氮肥的过量施用,造成农田地下水体以及地表水体硝酸盐含量严重超标,农田生态环境也受到了严重的破坏;国内外虽然就控制农田氮淋洗进行了较多研究,如改进施肥方式、氮肥类型、施肥次数等方面,但是有相当多的研究成果由于经济、实用、方便等因素,难以进行有效的推广和应用。当前农业又面临耕地资源缩减、粮食安全等重大问题,研究保持当前农田生产能力的前提下,利用生物途径,即利用植物修复的技术,通过构建或配置合理的作物复合种植模式,保证获得较高农田粮食产量的前提下,从源头上有效的消除农田氮污染,就成为农田研究的热点领域之一。项目申请人及研究团队就利用植物修复的途径来减少和控制面源污染等方面进行了探索性的研究,并取得了一定的研究成果。同时,申请人认为通过在大田作物群体中引入其它功能性物种(花生、大豆、苜蓿、黑麦草等)来构建适宜的复合种植模式能够解决这一问题,为农田氮污染修复提供借鉴。
中文关键词: 间作;夏玉米;阻控;氮污染;效果
英文摘要: Recent years, groundwater and surface water are polluted by NO3-N reason for nitrogen fertilizer over-used; moreover, farmland ecosystems and environment are also greatly destroyed. Nitrogen fertilizers are heavily applied in China and nitrate pollution of ground-water has become a major challenge in agricultural areas. If crops did not utilize nitrate, its downward leaching cannot be avoided because of its high solubility in water and low retention in soil. The intensively managed arable lands characterized by over-application of nitrogen fertilizers have had negative effects on the environment (e.g. soil, surface-and ground-water pollution) and losses of nitrogen (through leaching and emission). Nitrate loss through leaching can be alleviated by optimizing soil and crop management, choice of fertilizer types, irrigation management, farming practices, and mulching. A lot measures, however, are not suitable for application because of its economical, convenient, and practical characteristics. The reduction of farmland areas and the food security are the main restricted ingredients to increase agricultural productivity; this would be one of the most important hotspots in agricultural fields that using phytoremidation on how to obtain higher food productivity and reduce nitrate leaching in farmland. The proposer a
英文关键词: intercropping;summer maize;reduce;nitrogen pollution;effect
项目名称: 温室系统优化控制
项目编号: No.61174088
项目类型: 面上项目
立项/批准年度: 2012
项目学科: 自动化技术、计算机技术
项目作者: 杜尚丰
作者单位: 中国农业大学
项目金额: 60万元
中文摘要: 近20 年来有关温室环境测控系统的研究主要集中在控制算法,研究系统的输出如何更好地跟踪系统的设定值,而温室测控系统的设定值问题至今研究的较少。由于温室生产系统复杂(多输入-多输出、大滞后、存在环境未建模动态、随机扰动、生产周期长等) 、具有高投入、高产出的特点,准确的设定值优化算法对温室生产的节能、生长发育控制有着重要的现实意义。本研究将基于智能理论,黄瓜生长模型,构建温室控制系统设定值;研究温室执行机构与温室环境因子之间的动态关系;据此运用优化理论,创建温室执行机构协调开关表与运行时间,解决制约温室可持续发展的瓶颈问题。
中文关键词: 作物模型;温室环境模型;控制与决策;时间尺度;优化方法
英文摘要:
英文关键词: crop model;greenhouse environmental model;decision and control;time scale;optimal method
项目名称: 金字塔形氧化锌纳米阵列的调控制备及敏感性质研究
项目编号: No.60976055
项目类型: 面上项目
立项/批准年度: 2010
项目学科: 自动化技术、计算机技术
项目作者: 胡陈果
作者单位: 重庆大学
项目金额: 40万元
中文摘要: 氧化锌作为重要的半导体功能材料,具有极好的热稳定性和独特的力、光、电性质,对氧化锌材料及器件的研究已经并将持续成为全球关注的热点。利用纳米阵列结构制备功能纳米器件是今后氧化锌纳米材料研究的趋势。本项目拟制备一种金字塔形氧化锌纳米阵列,其对光的反射率<2.5%,呈深黑色,称为黑氧化锌。采用氯离子溶液刻蚀,在锌箔上原位调控生长金字塔形氧化锌纳米阵列,并研究界面反应的调控因素和合成机理。研究金字塔形氧化锌纳米阵列中塔的尺寸、纵横比和阵列密度变化对光吸收和导电性质的影响,并通过理论模拟计算这些因素与折射率梯度的关系。以金字塔形黑氧化锌阵列为基础,制备光敏、气敏、焦电传感等器件原型,并对其相应的性能进行初探。该项研究具有自主知识产权,其研究成果将对基于氧化锌纳米阵列的功能器件的构建和实际应用方面提供很好的实践基础。同时利用黑氧化锌作为模版,可以实现其他金属和氧化物金字塔阵列结构的制备。
中文关键词: 氧化锌;金字塔形纳米阵列;反射率;焦电;太阳能电池
英文摘要:
英文关键词: Zinc oxide;pyramidal array;reflectivity;pyroelectricity;Solar cell
项目名称: 西太平洋科学考察实验研究
项目编号: No.41149909
项目类型: 专项基金项目
立项/批准年度: 2012
项目学科: 轻工业、手工业
项目作者: 于非
作者单位: 中国科学院海洋研究所
项目金额: 350万元
中文摘要: 利用"科学一号"科学考察船,聚焦西太平洋海域的科学问题,根据基金委批准的课题申请设计海上调查方案,组织海洋科学考察共享航次,开展的西太平洋关键海区强化观测试验,重点是对低纬度西边界流的流量和流速结构的潜标长时间序列观测和走航断面观测,取得国际上在该海区前所未有的关键观测数据,旨在理解太平洋低纬度西边界流的三维结构和变异形态,揭示印尼贯穿流源头的水团结构和分布特征,揭示各个表层和次表层海流的流量和热交换过程。
中文关键词: 西太平洋;科学考察;共享航次;;
英文摘要:
英文关键词: West Pacific Ocean;Scientific Investigation;Sharing Cruise;;
项目名称: 纳米等离激元与太阳电池中的非平衡物理过程耦合研究
项目编号: No.61474103
项目类型: 面上项目
立项/批准年度: 2015
项目学科: 无线电电子学、电信技术
项目作者: 王德亮
作者单位: 中国科学技术大学
项目金额: 79万元
中文摘要: 纳米表面等离激元(NSPP)及其物理效应,近10年来取得了巨大研究进展。利用其电场增强效应,可以探测单分子,分辨率达到纳米/亚纳米水平。把金属纳米等离激元结构结合到具有连续物理过程的光电器件中,目前遇到了严峻挑战。本项目结合申请人光电器件研究基础,提出如下研究内容和方案: 1)研究等离激元与物质的超强耦合效应。制备悬空单晶粒层光电薄膜,研究不同等离激元激发模式与载流子产生和输运耦合,研究实现宽光谱吸收的等离激元结构;2)采用纳米等离激元集成的CdTe多层薄膜电池结构,调控光吸收层的费米能级,研究光生载流子输运过程。通过测量宏观的电池参量,即开路电压,研究载流子在不同NSPP光局域/传播模式下的输运;3)在原子/分子水平上,研究CdTe太阳电池的不稳定性。利用纳米等离激元研究单原子层Cu在P-N 结处的扩散。利用敏感表面晶格振动模式,探测不同电场分布下对杂质Cu原子扩散的影响。
中文关键词: 薄膜太阳能电池;薄膜生长;光电性能;凝聚态物理
英文摘要: Nano-surface plasmonic effect in metallic nanomaterials and its related physical consequences have been drawn much attention and profound progress has been achieved in the last 10 years.It is a great challenge to incorperate the nano plasmonic effect into photo-electric devices, which have many successive processes when working as a device. Based on our previous work on high performance photo-electric devices, we proposed the following research for this application.1) To study the super-strong coupling of the nano plasmons with the photo-electric materials. Design standing-alone mono-grained layer and spatially separate the plasmon polaritons from the the optical phonons in the materials. To study the generation,transport and coupling of carriers with different NSPP plasmon modes; To design and achieve broad-band spectrum absorption for device application. 2) To fabricate CdTe multi-layer solar cell structures, which incorporate different metal nano structures. This would modulate the carrier generation and therefore modulate the Fermi level in the absorbing material. The purpose is to study the carrier transport with the presence of different localized polariton modes through the macroscopic parameter of the cell open-circuit voltage. 3) To study the CdTe solar cell instability, which is caused by the Cu diffusion to the P-N junction, in a mono-layer or sub-monolayer level. Using the sensitve surface mode to study the influence of the localized plasmons on the Cu diffusion under different band structures.
英文关键词: Thin film solar cell;Film growth;Opto-electric property;Condensed matter physics
项目名称: 硅基微型燃料电池用双导性高分子聚合膜的基础研究
项目编号: No.20803025
项目类型: 青年科学基金项目
立项/批准年度: 2009
项目学科: 化学工业
项目作者: 冯春华
作者单位: 华南理工大学
项目金额: 20万元
中文摘要: 基于微机电系统(MEMS)技术的微型燃料电池是一种利用成熟的集成电路加工工艺,在半导体材料上加工的微型反应器。但是由于低的电极催化性能其功率密度远小于传统燃料电池。本项目中,在硅基电极中引入高分子导电膜聚吡咯(PPy)作为中间层,用以导连硅衬底和纳米金属催化剂。电化学合成的PPy/Nafion?复合膜用作催化剂载体,具备良好且可控的电子、质子传导率以及高的比表面积,改善了电极复合材料的电催化性能。模拟阻抗谱图得出最佳合成的导电膜电子以及质子传导率分别为0.16和2.0×-3 S cm-1。纳米催化剂Pt与聚合物之间的协同作用提高了Pt/PPy/Nafion?复合电极对CO以及CH3OH的催化作用。以Pt/PPy/Nafion?/μi 为电极的硅基氢氧微型燃料电池的功率密度为23.4 mW cm-2,比不加聚合物导电膜的电池性能提高8倍。以PtRu/PPy/Nation?/μi 为电极的硅基甲醇微型燃料电池的功率密度远高于文献中报道值。本项目通过对导电聚合膜的特性如比表面积、导电子和导质子能力等开展基础研究,还拓展了其在化学能源电极材料(如超级电容器、微生物燃料电池)的应用。
中文关键词: 导电聚合物;微型燃料电池;微机电系统;聚吡咯;电化学阻抗
英文摘要: Si-based micro fuel cell (MFC) prototypes leveraging the well-documented microelectromechanical system (MEMS) techniques have been demonstrated. One of the outstanding issues that limit the power output of MFCs is the low-performance Si-based electrocatalyst system. To address this issue, we used the conductive film as a catalyst support to host the electrochemically deposited catalyst nanopartilces (e.g. Pt and PtRu). This supporting material (e.g. polypyrrole(PPy)/Nafion?), fabricated on a Si substrate via the electropolymerization method, provided good electron conductivity and high surface area to facilitate the incorporation of electrocatalysts. In addition, the synthesized polymer offered high proton conductivity in order to enhance the transport of protons within the catalyst layer and consequently extend the 3D reaction zones and maximize the utilization of catalysts. By fitting the electrochemical impedance (EIS) data with the transmission-line model, the optimized PPy/Nafion? composite film possesses electron conductivity of 0.16 S cm-1 and proton conductivity of 2.0 ×0-3 S cm-1. The Si-based H2-O2 micro fuel cell equipped with the Pt/PPy/Nafion?/micro Si electrodes exhibits a maximum power density of 23.4 mW cm-2, increased by 8 times as compared to that obtained with Pt/micro Si electrodes. The Si-based methanol micro fuel cell with the PtRu/PPy/Nafion?/micro Si electrodes shows a much higher power density than the literature data. In this project, we also demonstrated the application of the PPy conductive polymers as electrode materials in supercapacitors and microbial fuel cells.
英文关键词: Conductive polymer; Micro fuel cell; Microelectromechanical system (MEMS); Polypyrrole; Electrochemical impedance spectra
继《2024行动号召:乌克兰战争对未来部队的启示》探讨了俄乌战争第一年的军事经验教训后,本书审视了随着战争进入第二年,战争性质所发生的变化。作者们从四个不同角度探究这场冲突:信息优势(情报、信息作战和网络);地面作战(火力、机动、部队防护、任务式指挥和雇佣军);多域作战(空中与海上);以及跨领域主题(外交、保障、创新与适应)。战争的第二年见证了第一年出现的创新作战方式——无人机、无人航空系统及电子战攻防能力——与自一战以来在欧洲未曾以当前规模出现的堑壕战相结合。以瓦格纳集团为代表的雇佣军私营军事公司的使用,制造了高度悬疑的时刻,并导致俄罗斯部队结构和战术发生变化。盟国后续支持的延迟考验了乌克兰武装部队的决心和作战能力,但他们仍坚持战斗,并阻挡了俄罗斯的推进。贯穿始终,这场冲突描绘了一幅未来战争的鲜明图景,同时也为美国陆军训练与条令司令部提供了经验教训,以准备联合部队应对未来大规模作战行动的挑战。
随着俄乌战争在2024年2月进入第三个年头,冲突中出现了新的动态。第一年出现的创新作战技术的使用,与更多常规战术相结合,导致战线在年内几乎没有移动,并引发了巴赫穆特和阿夫迪夫卡等高伤亡战役。雇佣军瓦格纳集团戏剧性地崛起与衰落,使俄罗斯的部队结构和战术发生了根本性改变。自一战以来,堑壕战首次以当前规模重现,最明显的体现是围绕克里米亚、长达81英里的“苏罗维金”深层防线,甚至从太空可见。巩固盟友的决心对于向乌克兰提供其继续自卫所需的支持仍然至关重要。
美国陆军战争学院今年的综合研究项目考察了战争第二年展开过程中战争性质的变化。今年的作者们从四个不同角度探究这场冲突:信息优势(情报、信息作战和网络);地面作战(火力、机动、部队防护、任务式指挥和雇佣军);多域作战(空中与海上);以及跨领域主题(外交、保障、创新与适应)。
关于战争第一年的综合研究项目曾描述美军正处于一个转折点,需要从乌克兰在人员、弹药、指挥控制和保障方面面临的战略纵深挑战中汲取教训。战争的第二年则提供了一系列新的教训,这些教训源于在对抗性通信环境中,信息、技术、电子战和分布式作战这一新战场上的挑战,同时也强化了在大规模作战行动中,沿坚固接触线进行机动、部队防护、火力和多域作战的经典传统。
尽管没有证据表明冲突会在近期得到解决,但本书也考虑了将乌克兰和俄罗斯带到谈判桌前以结束战争所需的条件,以及乌克兰战后未来的各种可能性。乌克兰和俄罗斯在任务控制、保障与供应链、以及接纳或拒绝创新与适应方面的做法,都对美国陆军训练与条令司令部的训练重点提出了及时的问题。这场冲突也为未来冲突将如何受到海量数字信息和人工智能成熟度的影响提供了重要见解。最后,本书探讨了韧性、弗拉基米尔·泽连斯基等领导人在维持乌克兰决心方面的重要性,以及美国和北约在向乌克兰提供其急需的武器系统时所采取的安全援助和升级管理策略。
在所有领域——包括网络和太空战——俄乌战争持续展示了大规模作战行动环境下战争性质的演变。本书着眼于美军条令、训练、战术、行动和战略中潜在的薄弱环节,分享旨在加强未来作战能力的经验教训。
人工智能赋能技术快速进步并融入目标打击行动,已引发围绕其伦理、法律及作战影响的持续辩论。过去十年间,关于人工智能在战争中的讨论主要集中在自主武器系统上,这部分由2013年开始的相关讨论及在联合国《特定常规武器公约》框架下设立的“致命性自主武器系统政府专家组”所推动的规范化进程所驱动,该进程完全聚焦于自主武器系统。然而,人工智能决策支持系统日益融入目标打击实践,引入了新的复杂性,需要此辩论中更广泛的利益攸关方予以更多关注。人工智能决策支持系统是指“利用人工智能技术收集和分析数据、提供关于作战环境的信息以及可操作建议,旨在协助军事决策者评估与法律合规性相关因素的工具,例如采取预防措施和确保攻击的比例性”。与无需人工干预直接选择和攻击目标的自主武器系统不同,人工智能决策支持系统在军事行动的信息和分析维度内运作,这导致一种假设,即它们仅用于增强而非取代人类决策。它们被描述为在不对使用武力产生直接影响的前提下,增强人类决策过程。这种描述引发了一种说法,即鉴于指挥官、操作员及更广泛用户的决策最终会经过多层次的人工监督来审查,整合人工智能决策支持系统几乎不构成挑战。这些层级包括使用额外情报源进行目标核实与验证的过程。因此,这些系统中的错误或不准确之处常被认为非关键性的,因为假定其可通过强有力的人工监督得以缓解。
然而,近期冲突已显示出人工智能决策支持系统被用于目标选择甚至提名等关键职能的确凿证据,这可能制约、限制甚至将人类排除在联合目标打击周期的这些核心步骤之外。这引发了关于此类系统对决策过程的影响以及用户遵守国际人道法义务能力的重大法律关切,特别是在采取一切可行预防措施以保护平民和平民物体免受攻击影响,并确保遵守区分原则和比例原则的义务方面。
由于人工智能决策支持系统被框定为仅仅是工具,其使用如何影响联合目标打击周期内认知决策过程的问题一直被分析不足且被低估。此外,对自主武器系统的持续关注以牺牲对人工智能决策支持系统的关注为代价,模糊了在塑造作战和战略结果方面对人工智能日益增长的依赖。辩论中的这一空白也归因于围绕特定人工智能决策支持系统如何运作存在有问题的透明度缺失,以及一贯缺乏甚至粗略审视其实际使用方式的能力。尽管关于自主武器系统的政策和法律讨论中的某些经验教训可以且应当有意义的推及到人工智能决策支持系统的背景中,但这些综合因素导致了对人工智能决策支持系统可能如何影响或在联合目标打击周期内运作的分析不足。
本文旨在弥补这些空白,并挑战当前对人工智能决策支持系统的主流框架设定、其看似无问题的性质以及关于人类用户在与这些系统互动中所扮演角色的假设。虽然人工智能决策支持系统在本质上具有多样性,即其设计和所提供的建议类型存在显著差异,但作为案例研究,考察了据称以色列国防军对其的使用,主要聚焦于自2023年10月7日哈马斯袭击以色列以来的使用情况。首先必须申明,此举并非旨在最终证实此案例研究中各要素的真实性,而是为了展示某些人工智能决策支持系统使用的具体作战现实,这些现实在一定程度上可被推广,因为它们也反映了其他人工智能决策支持系统集成时出现的更广泛的人机协同问题。本文面向关注当今开发、集成和部署此类技术用于作战的军方、行业代表和政策制定者。同样呼吁研究人员进一步在这一研究不足的领域进行跨学科和跨领域的合作与交流。希望这能作为一个号召,不仅全面分析人工智能决策支持系统带来的任何益处,更重要的是分析其可能引入的风险。
在全文,探讨了人工智能决策支持系统在联合目标打击周期内的法律影响。特别旨在强调,在联合目标打击周期中使用人工智能决策支持系统时,遵守攻击中预防措施原则下的法律义务的重要性及相关挑战。通过以下方式展开论述:首先,对联合目标打击周期进行描述性概述,以展示国际人道法原则在何处及如何被操作化。接着,概述了据称以色列国防军使用人工智能决策支持系统的情况作为案例研究。然后,对据称以色列国防军使用人工智能决策支持系统的情况进行法律分析,并根据联合目标打击周期内的法律义务,审视这些系统的集成和使用所产生的影响,以突显其中的矛盾与关切。在全文,审视了与人机协同相关的更广泛关切,包括决策速度和规模提升的影响。此外,论及偏见的影响、这些偏见如何影响联合目标打击周期内的人类认知决策,以及人工智能决策支持系统的使用结合此类系统引入的准确性和错误率问题,会引发何种法律影响。最后,以关于在联合目标打击周期内使用人工智能决策支持系统的建议作为结语,呼吁通过聚焦人工智能决策支持系统在联合目标打击周期中被忽视但关键的作用,以及围绕其使用的更广泛辩论和潜在监管框架的转变,来重新评估其应用。
未来空战的胜负将不取决于单个平台的性能,而取决于分布式认知系统的一致性、韧性和作战节奏。有人与无人航空器必须作为一个在不确定性、间歇性连通和对抗干扰下运作的异质智能体协同网络,进行感知、推理和行动。本文为协同空战中的共享代理建立了一个统一的科学框架,该框架整合了博伊德的OODA动态、恩德斯利式态势感知、信念-愿望-意图形式化模型以及现代多智能体决策理论。
引入了一个协同认知的不变量——共享代理状态Σ(t) = 〈B*,D*,I*〉,它捕捉了智能体在保持全局一致性的同时进行本地行动所需的最低限度的信念、愿望和意图重叠。为受限通信下的意图对齐提供了形式化定义、收敛条件和互信息阈值。提出了一个分层参考架构,将通信、感知、规划和意图合成映射到可度量的性能和韧性指标。进一步推导了通信完整性、感知一致性、决策一致性和自主恢复能力的定量指标,并扩展了适应性和灵活性增益。这些指标被纳入一个通用的作战增益函数,将认知韧性与任务成果联系起来。
所得理论提供了:1. 基于意图的指挥控制的严格科学基础;2. 对抗环境中分布式自主性的原则性设计空间;3. 本地智能体认知与全局作战优势之间的可度量桥梁。该框架可直接应用于新兴项目,如欧洲协同空战标准化倡议、美国空军协同作战飞机、国防高级研究计划局空战演进项目以及北约多域任务系统。
空战正在经历从平台中心作战到分布式、以意图为中心的系统之系统的相变。现代协同空战涉及由有人和无人航空器组成的异质编队,其有效性较少依赖原始感知或机动能力,而更多取决于分布式认知的一致性。在通信对抗、模糊性和对抗干扰下,决定性的资源是智能体维持重叠信念、对齐目标和兼容意图的能力——称之为共享代理。传统的空战模型侧重于态势感知和博伊德的OODA循环。孤立地看,这些框架描述的是个体认知循环,而非多个此类循环如何在分布式编队中同步。相反,现代多智能体系统研究为推理、协调与合作提供了形式化结构,但缺乏与军事指挥控制的条令和时效性要求的映射。
本文将这两大传统整合到一个统一的协同空战科学模型中。中心论点是,意图一致性——即智能体信念、愿望和意图的对齐——是分布式任务有效性的首要决定因素。通过以下方式将其形式化:
• 共享代理状态的数学定义;
• 认知对齐的信息论阈值;
• 在时变、间歇连通的通信图上意图传播的收敛条件;
• 具有可度量、受安全性约束接口的分层架构;
• 量化对抗扰动下鲁棒性的韧性指标;
• 将认知与战场节奏联系起来的作战增益函数。
经典模型是线性的——BDI模型将认知和通信嵌入递归推理中,使得分布式人工智能能够在没有显式中央控制的情况下应用于自适应协同。
除了理论贡献之外,该框架的构建还旨在直接适用于当前进行中的项目,例如欧洲协同空战标准化倡议、美国空军协同作战飞机项目、国防高级研究计划局空战演进项目、北约网络使能作战,以及无人机或现代软件定义航空器的发展——后者是一个新兴概念,它使用软件来抽象和控制航空器的功能,摆脱传统的依赖硬件的系统。
本文余下部分结构如下。第2节介绍数学预备知识和建模假设。第3节将智能体、共享认知和意图一致性形式化。第4节分析不确定性下的通信、对齐动态和收敛性。第5节引入韧性理论和作战增益模型。第6节为在协同空战中实现分布式智能提供一个参考架构。第7节将其与统一的时间概念联系起来,并以对现代战场和未来研究方向的启示作为结论。
与信息时间理论的关系。 当前工作的一个互补性理论基础在“迈向统一的时间理论:时间作为跨因果接口的单调信息流”一文中提供。该理论将时间解释为跨因果边界的单调信息精化。本文开发的分布式认知模型是该框架的一个直接的操作性实例:共享代理对应于一个正在精化的信息状态,智能体间的通信形成因果接口,而OODA节奏则成为信息精化的速率。这一关联在第7节中明确阐述。
世界正站在一场决定性技术革命的边缘:人工智能作为人类历史上最新的——也可能是迄今为止影响最广泛、最深远的一种——通用技术而出现。与其前身工业革命类似,随之而来的变革将在决定国家命运和重塑全球力量格局中发挥主要作用。认识到这些趋势,美国政府已采取关键步骤以确保在人工智能技术栈的关键组成部分处于领导地位。但尽管半导体芯片、训练运行和数据中心至关重要,美国一直忽视了一个关于人工智能与国家竞争力的更大真相。本分析认为,美国政策制定者需要开始更严肃地思考人工智能时代国家优势的更广泛社会基础。引领这个时代的国家,将不仅拥有最好的人工智能模型。它们将采取必要步骤——包括将人工智能应用于数十个社会目标——来使自己的社会更具竞争力。本工作认为,归根结底,人工智能的竞争挑战主要是社会性的,而非技术性的。
结论基于三个相互重叠的研究与分析过程。首先,回顾了关于工业革命的根源与后果以及更广泛的技术革命历史的大量文献,并以兰德公司先前关于国家竞争特质的研究为基础。其次,研究了目前大量关于人工智能可能产生的经济、社会、政治和军事影响的文献。第三,将当时领先的三个生成式人工智能模型的公开版本——Claude、ChatGPT 和 Gemini——用作顾问,征询它们对各种问题的评估。为构建社会优势的概念框架,依据了一项为期三年的兰德公司为五角大楼净评估办公室所做的研究,该研究确定了在长期竞争中取得成功至关重要的社会特质。那项研究提出了七大社会特征以及一系列对国家命运塑造起着超常重要作用的其他因素。这些特征为本文提供了框架;七个章节的每一章都评估了人工智能与其中一项国家特质的交集。
结论与建议
本分析就人工智能为国家优势提供巨大机遇同时也会扰乱和挑战社会的方式,提出了数十项发现。分析强调了四个首要主题:
更具体地说,描述了人工智能对构成国家竞争力至关重要的七大社会特征中每一项的影响。在每一个领域,人工智能都有可能提供巨大的新能力,但也可能威胁到凝聚力和活力的社会基础。分析详细讨论了每一项特征,并得出了许多具体的经验教训。示例性发现包括:
最后,建议在八个领域开展重大举措,为人工智能时代的社会竞争力奠定基础。第12章详细描述了这些举措,并提出了实现每项举措的具体建议。如下所示:
这个广泛而雄心勃勃的议程,无异于一份促成国家深刻转型的清单,既是对新兴人工智能工具的回应,也是对它们的运用。人工智能革命正值社会经济发生深刻动荡的时刻,这一事实使得变革的要求更加紧迫和充满挑战。这项惊人的新技术蕴含着巨大的潜力,可以被吸纳到这样的振兴过程中。但作为一个社会,必须下定决心,深思熟虑且有效地利用人工智能来实现这些成果。这些优先事项中的许多项,本质上是一场广泛行动,旨在利用人工智能来增强而非破坏人类的自主能动性。那些能够引导人工智能革命,使其效应朝着赋能、能动性和尊严方向发展的社会将表现出色。而那些让人工智能叠加在剥夺权力和掠夺性力量及制度之上,进一步剥夺人们能动性和尊严的社会,将遭受非常真实的长期竞争劣势。
国家复兴的必要性尤其令人生畏,部分原因在于,要以真实和持久的方式实现它,需要社会各个层面的举措,而不仅仅是政府行动的形式。兰德公司关于国家竞争力的研究——在强调有效的公共机构和积极有为的国家在为竞争优势创造条件方面的作用的同时——倡导自下而上、基层发起、实验性和涌现性的努力,而非计划、强制和官僚化的方式。美国社会面临的问题不仅仅是美国政府是否会应对其所面临的挑战。而是美国社会是否会以许多独立且相互支持的方式做到这一点。为如此广泛的复兴创造条件,领导人需要制定一个成功愿景,并确定一套初步行动,为社会在人工智能革命可能以多种不同方式展开的背景下获得竞争优势做好准备。本分析旨在提供一个理解这一挑战的框架,以及启动这一深刻议程的初步实用性政策思路。