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项目名称： 磁流体动力学方程的有限元法及多重网格算法
项目编号： No.11501088
项目类型： 青年科学基金项目
立项/批准年度： 2016
项目学科： 数理科学和化学
项目作者： 吴永科
作者单位： 电子科技大学
项目金额： 18万元
中文摘要： 磁流体动力学由瑞典物理学家汉尼斯•阿尔文创立，是结合经典的流体动力学和电动力学的方法，研究导流体和电磁场相互作用的学科。它描述导流体在磁场中的运动，在核能、化工、冶金和航天等领域占有重要地位。其数值算法的研究具有重要理论意义和工程实际价值。本项目以磁流体动力学中具有代表性的不可压缩磁流体动力学方程为研究对象，首先研究该方程的一类基于有限元外微分算子(FEEC)的、自然保持速度场和磁场严格无散条件的混合有限元法；而后对基于FEEC离散得到的鞍点系统设计关于时间步长和空间步长一致的预处理子和多重网格算法；最后，将基于FEEC离散系统设计的多重网格算法用作不可压缩磁流体动力学方程的其他非基于FEEC的稳定、相容离散系统的辅助子空间预处理子。
中文关键词： 混合有限元；磁流体动力学；多重网格；预处理子；鞍点问题
英文摘要： Magnetohydrodynamicals (MHD) was initiated by Hannes Alfven. It studies the interaction of electromagnetic fields and conducting fluids. Applications of MHD on different areas can be found in many disciplines such as nuclear, chemical engineering, metallurgy and spaceflight. In this program, we will focus on the incompressible MHD model. Firstly, we will study a class of divergence-free mixed finite element method based on FEEC. Then, we will study uniform pre-conditioners and multigrid method for the discrete saddle point systems. Finally, we will use the multigrid method designed based on FEEC discrete systems as auxiliary subspace pre-conditioner for the saddle point problems arising from other stable and compatible finite element discretizations of incompressible MHD.
英文关键词： mixed finite element method; magnetohydrodynamics ;multigrid method;pre-conditioner;saddle point problems
项目名称： 手性过渡金属配合物催化下非官能化烯烃的不对称卤胺化反应
项目编号： No.21272121
项目类型： 面上项目
立项/批准年度： 2013
项目学科： 数理科学和化学
项目作者： 李月明
作者单位： 南开大学
项目金额： 80万元
中文摘要： 非活化碳碳双键的官能化是有机合成中一类重要反应。它以非官能化烯烃为原料，通过碳碳双键上的各种反应，将简单烯烃转化成重要的有机合成中间体。邻卤胺化合物是有机合成及药物合成的重要中间体，使用氨基和卤素同时对碳碳双键官能化是制备这类化合物最直接的手段之一。目前这类反应大多集中在alpha,beta-不饱和化合物等反应活性较高的底物，而对非官能化烯烃的研究则相对较少。 本研究基于我们对非官能化烯烃反应的理解，以4-戊烯胺等非官能化烯烃为模型底物、手性过渡金属配合物为催化剂进行非官能化烯烃的不对称卤胺化反应。通过改变催化剂的Lewis酸性及配体的空间电子因素，研究在氨基等配位性基团存在下碳碳双键的选择性活化，研究过渡金属d电子结构对其催化能力的影响，以及不同条件下反应中间体金属-碳键的断裂方式，扩展非活化烯烃的官能化反应，发展重要手性含氮化合物的不对称合成新方法。
中文关键词： 非官能化烯烃；卤胺化；噁唑啉；吡咯烷；硼胺化
英文摘要： Functionalization of un-activated C=C double bonds is one of the most important reactions in organic synthesis. In the presence of a suitable catalyst, the reaction converts unfunctionalized olefins to important organic and pharmaceutical intermediates through (di)hydroxylation, (di)amination, aminohydroxylyation or epoxidation of C=C double bonds. Vincinal haloamine compounds are important intermediates for organic synthesis and drug synthesis, and a variety of nitrogen-containing compounds can also be prepared from these intermediates. In addition, they also appear as important subunits in some natural products and antitumor agents. Direct functionalization of C=C double bond with halogen and amino group is the most straightforward method for the synthesis of this type of important compounds. Most of the current studies focused on alpha, beta-unsaturated and related substrates, and only a few works were reported for haloamination of unfunctionalized olefins. These reported methods utilized palladium-copper or palladium-copper-carbonate multi-metal systems, and relatively harsh conditions were normally required. Very recently, we found that several 4-penten-1-amine substrates were able to undergo chloroamination in the presence of CuCl2. The reactions were easy to perform, and all the operations could be carri
英文关键词： unfunctionalized olefins；haloamination；oxazoline；pyrrolidine；aminoboration
项目名称： 基于过渡金属氧化物P型掺杂石墨烯的原位电输运特性研究
项目编号： No.61401136
项目类型： 青年科学基金项目
立项/批准年度： 2014
项目学科： 无线电电子学、电信技术
项目作者： 毛宏颖
作者单位： 杭州师范大学
项目金额： 28万元
中文摘要： 本项目将采用基于表面电荷转移的掺杂方法，利用高表面功函数过渡金属氧化物薄膜实现CVD石墨烯的P型掺杂。通过对大面积P型掺杂石墨烯中载流子浓度与迁移率，及其随温度、掺杂浓度变化规律的原位测量与分析，从宏观角度揭示P型掺杂CVD石墨烯中载流子的电输运特性，并建立相应物理模型。此外，利用原位电输运特性测试系统，探索石墨烯纳电子器件可控地暴露于不同气氛条件后器件性能的变化，揭示影响石墨烯纳电子器件稳定性的关键因素。本项目旨在通过对此类过渡金属氧化物P型掺杂石墨烯中载流子电输运特性的全面深入研究，为石墨烯纳电子器件的大规模应用奠定坚实基础。
中文关键词： 石墨烯；电输运；稳定性；能带结构；
英文摘要： The ultimate aim of this proposal is to provide a self-consistent understanding of the macroscopic transport properties over length scales of centimeters and how these macroscopic properties may affect the charge carrier transport of graphene nanodevices.
英文关键词： Graphene；Charge transport；Air-stability；Energy level alignments；
项目名称： 超灵敏129Xe磁共振分子影像学新方法---化学交换反转转移
项目编号： No.21475147
项目类型： 面上项目
立项/批准年度： 2015
项目学科： 数理科学和化学
项目作者： 罗晴
作者单位： 中国科学院武汉物理与数学研究所
项目金额： 90万元
中文摘要： 磁共振成像MRI在结构成像和功能成像中都取得巨大成功并应用于临床医学，但灵敏度成为传统MRI技术应用于分子影像学的巨大障碍。基于激光抽运超极化技术、新型探针分子发展出的超灵敏129Xe分子影像技术，将磁共振方法对生物分子进行靶向检测的灵敏度增强了约5 个数量级，是目前国际上分子影像学研究中是最前沿的技术领域。HYPERCEST是超灵敏129Xe分子影像技术中最常用也是灵敏度最高的成像方法。本项目针对该方法在实验中因为高占空比带来的诸多问题：如生物体热效应、MRI仪器硬件负载过大等，提出了一种新的化学交换反转转移MRI成像方法。预期该方法不仅能大幅度缓解上述困难，还将在现有技术的基础上进一步将灵敏度提升50%以上。本项研究的成果将提高超灵敏MRI分子影像学技术的可行性和成熟度。在该项目中，我们还将发展与此新的MRI成像方法之相匹配的，兼具超灵敏度和靶向性的生物探针分子。
中文关键词： 超灵敏磁共振；分子影像学；分子探针；超极化技术；化学交换
英文摘要： Magnetic resonance imaging (MRI) is a safe and painless test that uses a magnetic field and radio waves to produce detailed pictures of the body's organs。 However, the intrinsic low sensitivity of MRI in comparison to the other medical imaging techniques, e.g. optical analysis, CT, greatly limits its applications in molecular imaging. Molecular imaging is a novel biomedical discipline, and it could visualize the biological processes at cellular and subcellular levels by in vivo imaging modalities, such as PET, SPECT, MRI, optical imaging and etc. An important potential utilization of MR molecular imaging is to develop highly sensitive methods to diagnose the malignant diseases, like cancers or tumors, at the very early stages. As an unconventional MR method, optically pumped hyperpolarized 129Xe possesses a 4-5 orders of magnitude higher spin polarization comparing to the conventional one. Functionalized cryptophane cages with specific targeting ability is able to trap the dissolved xenon and confer 129Xe NMR signals with molecular specificity . The signal of xenon-based molecular sensors can be further amplified through the CEST. In such method, the spin polarization of the trapped xenon in cage is saturated by selective RF irradiation in a time scale of few seconds to tens of seconds, and eventually the saturation is accumulated in the polarization of free xenon, through the repeating exchange between free xenon and trapped xenon atoms. The long time saturation RF irradiation introduces the problem of high duty cycle,which is a harsh challenge to MRI amplifier. In this project, the inversion pulses separated with blanking of several ms or even longer are used instead of the continuous irradiation, and it demonstrates a higher efficiency to built the contrast with lower duty cycle.
英文关键词： Ultra-high sensitivity NMR;Molecular Imaging;biosensor;hyperpolarization;chemical exchange
项目名称： IGFBP3在蛋白组织工程骨募集宿主MSCs参与骨形成过程中的作用机制研究
项目编号： No.31400827
项目类型： 青年科学基金项目
立项/批准年度： 2014
项目学科： 生物科学
项目作者： 邓墨渊
作者单位： 中国人民解放军第三军医大学
项目金额： 24万元
中文摘要： 组织工程骨(TEB)是修复大段骨缺损的重要策略，蛋白组织工程骨(PTEB) 能募集宿主MSCs参与骨形成，但作用机制不明。我们前期实验证实，PTEB高表达的IGFBP3在促进MSCs迁移时上调TβRII表达。结合文献分析，我们推测IGFBP3以直接激活TβRII/Smad途径的方式在PTEB募集MSCs参与骨形成过程中发挥重要作用。为此，本项目拟通过体外实验研究IGFBP3与TβRII的相互作用、分析IGFBP3/TβRII/Smad通路在MSCs迁移和细胞骨架重排中的作用；采用PTEB和MSCs共培养模型，经阻断实验，观察IGFBP3通路在PTEB促进MSCs迁移中的作用，阐明PTEB诱导MSCs迁移机制；最后采用骨缺损移植模型，检测移植PTEB前后该通路分子在损伤处的表达变化，评价IGFBP3的阻断对PTEB募集宿主MSCs及成骨能力的影响，为阐明PTEB募集机制提供实验依据。
中文关键词： 胰岛素样生长因子结合蛋白3；蛋白组织工程骨；间充质干细胞；募集；
英文摘要： Tissue engineering bone (TEB) is an important strategy for large bone-defect repair, and protein-based tissue engineering bone (PTEB) could recruit endogenous mesenchymal stem cells (MSCs) for bone regeneration, the mechanism in which is not clear. Our pr
英文关键词： Insulin-like growth factor binding protein 3；Protein-based tissue engineering bone；Mesenchymal stem cells；Recruitment；
项目名称： 利用多能干细胞模型研究KCNQ1基因剪接突变致长QT综合征机制
项目编号： No.81170089
项目类型： 面上项目
立项/批准年度： 2012
项目学科： 医学一处
项目作者： 李翠兰
作者单位： 北京大学
项目金额： 52万元
中文摘要： 长QT综合征（LQTS）是一种可引起青少年心脏猝死的遗传性心律失常。在本组发现的20多个引起LQTS的KCNQ1突变中有3个剪接突变：A605-2A>G、G1032A、G477+5G>A。对A605-2A>G进行病人外周血淋巴细胞RT-PCR研究时发现此突变引起外显子跳读的方式至少有3种，造成的氨基酸改变分别为I201fs+8X、M159fs+55X、160-307del。本申请拟建立病人特异的诱导多能干细胞（iPS）模型，在随后定向分化成的心肌细胞和耳蜗毛细胞上，观察这三个剪接突变在靶细胞上的剪接方式及引起的蛋白表达变化与相应的电生理学后果，明确它们引起病人LQTS表型的致病机制。结果将首次证实KCNQ1基因剪接突变发生后其在心肌/耳蜗毛细胞等靶细胞上的剪接方式是否与在外周血淋巴细胞上的表现相一致；同时基于不同致病机制进一步探讨得到的干预方法，将为LQTS病人基因特异性治疗提供理论依据。
中文关键词： 遗传性心律失常；长QT综合征；KCNQ1基因；剪接突变；诱导多能干细胞
英文摘要：
英文关键词： inherited arrhythmia；long QT syndrome；KCNQ1 gene；splicing mutation；induced pluripotent stem cells
项目名称： 混凝土结构中超声传播特性及其图像重建的研究
项目编号： No.61302124
项目类型： 青年科学基金项目
立项/批准年度： 2014
项目学科： 无线电电子学、电信技术
项目作者： 范洪辉
作者单位： 江苏理工学院
项目金额： 25万元
中文摘要： 针对超声波CT在混凝土内部结构检测时难以直接成像进行定量检测的问题，本研究通过带有混凝土内部结构信息的超声渡越时间参数（Time of flight，TOF），基于有序子集最大期望值迭代算法，开展基于超声波传播特性的图像精准重建的创新性研究，构建近似医疗CT的混凝土超声成像系统。本项目主要研究内容为：（1）研究超声波基于波动性传播的图像重建模型，构建基于混凝土特性的超声成像系统；（2）超声波动传播中驱动正弦波傅立叶变换与渡越时间参数正规化；（3）研究针对测量物体渡越时间参数的全域化，对已经成功应用于医疗的成像算法进行改进，使之适应于混凝土成像。本研究预期揭示混凝土内部超声波波动传播与超声图像重建之间的关系，实现混凝土内部空洞或不密实区甚至混凝土内部钢筋结构的定量分析与检测，项目研究成果可为混凝土质量的科学检测进一步奠定理论和方法基础。
中文关键词： 无损检测；渡越时间参数；混凝土构件；超声图像重建；有序子集最大期望值迭代
英文摘要： The research on the application of computed tomography for quality inspection of concrete is being done， it will be very appropriate for regular testing and in situnondestructive testing during concrete construction exists. The ultrasonic wave for nondestructive testing of concrete was repeatedly identified as being of high priority. Currently, the content of concrete inspection is cracked and holes. Ultrasonic time of flight use ultrasonic signal which through the interior of measured object to reconstruct ultrasonic images. At the ultrasonic time of flight computed tomography, the spatial distribution of sound velocity is estimated, so using ultrasonic time of flight we can get concrete structure images. This research aims to evaluate the internal structure of concrete material configuration using ultrasonic computed tomography imaging technique. We propose ultrasonic volatility transmission to reconstruct concrete image, explore the relationship between the ultrasonic volatility transmission and accurate reconstruction of ultrasonic images. The main contents of our research: (1) Concrete has an anisotropic property for ultrasonic, it is influential to accurately find the position of the holes in reconstruction images. So, construction of ultrasonic wave propagation for concrete inspection by ultrasonic CT on
英文关键词： nondestructive testing；time of flight data；concrete member；ultrasonic image reconstruction；maximum likelihood expectation maximum
项目名称： 促进低碳技术投资的碳市场机制设计研究
项目编号： No.71403263
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： 莫建雷
作者单位： 中国科学院科技政策与管理科学研究所
项目金额： 20万元
中文摘要： 低碳技术是减少温室气体排放的关键，碳市场机制是当前应对气候变化的重要政策工具。低碳技术投资决策具有多重不确定性、多阶段关联决策、多重管理柔性等特点，碳市场机制为低碳技术投资提供了新的条件。本项目的研究目标是如何优化碳市场机制设计以促进低碳技术投资与发展。项目拟从以下方面展开研究：一，基于随机过程、动态规划、实物期权理论构建碳交易机制背景下低碳技术投资运营决策综合模型；二，基于上述模型深入研究碳交易机制设计对典型低碳技术（能效技术、可再生能源技术及碳捕获与封存技术）投资及减排决策的影响机理；三，从方法上提出不确定条件下促进低碳技术投资的碳市场稳定机制设计方案，包括单边底价机制、底价与顶价双边组合机制；四，基于环境政策设计理论，设计优化碳市场与其他政策工具（碳税、能效政策及可再生能源政策）的混合政策机制。课题开展将为完善碳市场机制设计以促进低碳技术发展提供重要的理论支撑。
中文关键词： 低碳技术投资；碳市场；机制设计；政策组合；不确定性
英文摘要： Low carbon technologies (LCT) play a critical role to abate greenhouse gas emission, and carbon emission trading scheme (CET) is an important climate policy instrument. CETs are more and more employed and provide new incentive for LCT investment. There ar
英文关键词： low-carbon investment；carbon market；policy design；policy mix；uncertianty
项目名称： 面向众核计算的数值方法协同设计--一种高效且高精度广义有限元方法研究
项目编号： No.11472274
项目类型： 面上项目
立项/批准年度： 2015
项目学科： 数理科学和化学
项目作者： 田荣
作者单位： 北京应用物理与计算数学研究所
项目金额： 98万元
中文摘要： 超级计算机浮点运算能力的迅速提高和数据移动能力的缓慢增长已经形成了非常明显的浮点效率鸿沟。浮点效率鸿沟反映了传统数值算法（应用数学学科）与新兴硬件结构（计算机学科）之间发展的不平衡和不匹配。在目前的新兴众核处理器上，一个高效的数值算法应该使单位访存所完成的浮点运算次数最大化，从而尽可能地享受由这一轮技术变革带来的新的免费午餐--超强浮点运算能力。这极可能将导致数值算法设计在思路上、甚至原则上的根本性转变。本项目首次尝试面向新兴计算机体系结构，从充分释放众核处理器冗余计算能力的角度出发，发展一种新的高效且高精度（无额外自由度）的广义有限元方法，并针对无网格/粒子/广义有限元法等一类计算较为密集的数值算法，深入研究这种硬件效能和数值精度双赢的新型计算模式的普适性。
中文关键词： 计算力学；无网格法；广义有限元；并行计算；扩展有限元
英文摘要： The work is motivated by the challenge in fully utilizing high floating point performance of the emerging manycore architecture. A fundamental trend of computer architecture evolving towards exaflop/s (10^18 floating point operations (flops) per second) is the fast increasing floating point performance (so-called free flops) accompanied by much slowly increasing the capability of data movement. Numerical simulation is facing a challenge posed by the unbalanced increase in the compute power and the bandwidth. The tomorrow's numerical simulation is likely to be subject to a bandwidth constraint instead of a performance constraint. A numerical method of PDEs should be designed to request more flops per unit data movement so that the free flops are not sitting idle and wasted. A meshfree method is able to increase arithmetic intensity for the same number of dofs by increasing the influence radius or by increasing the accuracy of approximation and therefore it may bear a potential in utilizing the redundant floating point capability of the emerging manycore processor. This idea will be tried out on a GFEM without extra dof in this project.
英文关键词： Computational Mechanics;Meshfree;GFEM;Parallel Computing;XFEM
项目名称： 红壤丘陵区小流域土壤侵蚀对土壤有机碳再分布及其通量的影响规律研究
项目编号： No.41271294
项目类型： 面上项目
立项/批准年度： 2013
项目学科： 天文学、地球科学
项目作者： 李忠武
作者单位： 湖南大学
项目金额： 75万元
中文摘要： 从小流域尺度，全面考虑土壤侵蚀对土壤有机碳再分布和输出过程影响及其对土壤碳通量过程影响的研究是探究土壤碳循环的关键科学问题之一，但是目前相关研究多侧重于通过小区或田间试验来开展土壤再分布及其有机碳水平向和垂向通量过程的研究。本项目以湖南省邵阳市水土保持研究所内红壤丘陵区典型小流域作为研究对象，采用野外微型径流小区模拟降雨实验、坡面径流小区定位观测实验、小流域野外调查采样实验，结合核素复合示踪技术和地理信息系统（GIS）等信息技术，通过研究土壤侵蚀对土壤有机碳流失过程的影响，小流域土壤侵蚀对土壤有机碳再分布格局的影响，小流域土壤侵蚀对土壤有机碳流域输出的影响以及小流域土壤侵蚀对土壤有机碳通量的影响，揭示红壤丘陵区小流域土壤侵蚀对土壤有机碳再分布及其通量的影响规律，从而为探讨土壤侵蚀影响土壤有机碳迁移及通量的变化机制提供一定的理论基础，也为红壤丘陵区减少碳排放政策的制定提供依据。
中文关键词： 土壤侵蚀；碳流失；再分布特征；稳定性；核素示踪
英文摘要： The research on soil erosion impacting soil organic carbon restribution and export and its effect on soil carbon flux process in small catchments scale is one of vital Scientific problems for exploring soil carbon cycle. While, the related researchs are foucused on soil organic carbon redistribution and its lateral and vertical flux process from plot scale. In the project, a typically small catchments of Red soil Hilly Region located in the Soil and Water Conservation Institue of Shaoyang City of Hunan Province will be selected as the study site, And field artificial simulation rainfall test in micro-plot, site-observation test in slope runoff plot, field investigation and sample test in small catchments, integrated with isotopic multiple tracing method and information technology(Geographic information system, GIS) will be carried.The research content include the rule on soil erosion impacting the loess process of soil organic carbon, the effect of soil erosion on redistribution of soil organic carbon, of soil eron on export of soil organic carbon, of soil erosion on the soil organic carbon flux in the small catments. The project objective is to disclose the rule of soil erosion affecting soil organic carbon redistribution and soil organic carbon flux in red soil hilly region , which can provide some theory base
英文关键词： soil erosion；carbon loss；redistribution property；stability；isotopic tracing
转载机器之心报道 编辑：泽南、小舟这可能是当今最全面、最新的深度学习概述之一。 爆火的深度学习领域，最近又有了热门学习资料。
近日，麻省理工出版社的新书《Understanding Deep Learning》（深入理解深度学习）迎来了中文版。
这本书一共分为 21 个章节，涵盖了深度学习领域的许多关键概念，包括基本构建、Transformer 架构、图神经网络 GNN、强化学习 RL、扩散模型等等。对于不论是初学者，还是已有工作经验的开发者来说都有极高的价值。
GitHub 链接：https://github.com/careywyr/UnderstandingDeepLearning-ZH-CN * 书籍原链接：https://udlbook.github.io/udlbook/
目前，该书的英文电子版下载量已达到 34.4 万。
该书的实体版本在去年 12 月正式发布，全书共 541 页，不过它的电子版一直在继续更新。目前在网站上，作者还提供了 68 个 Python 笔记本练习，可以帮助读者通过编程实践加深理解。
本书希望以准确易懂的方式，向人们介绍深度学习的基础思想，旨在帮助刚入门的读者理解深度学习背后的原理。对于想要深入理解本书内容的读者来说，只需要本科水平的数学知识就能读懂。
具体来说，该书在前面的部分介绍了深度学习模型，并讨论了如何训练、评估这些模型，如何提高它们的性能的方法。在接下来的部分，作者会带领我们考察专门用于图像、文本和图数据的架构。后续的章节探讨了生成模型和强化学习。倒数第二章探讨了这些以及其他尚未完全理解的方面。最后一章讨论了 AI 伦理。
目录
第一章 - Introduction 介绍 第二章 - Supervised learning 监督学习 第三章 - Shallow neural networks 浅层神经网络 第四章 - Deep neural networks 深度神经网络 第五章 - Loss functions 损失函数 第六章 - Fitting models 训练模型 第七章 - Gradients and initialization 梯度和初始化 第八章 - Measuring performance 性能评估 第九章 - Regularization 正则化 第十章 - Convolutional networks 卷积网络 第十一章 - Residual networks 残差网络 第十二章 - Transformers 第十三章 - Graph neural networks 图神经网络 第十四章 - Unsupervised learning 无监督学习 第十五章 - Generative adversarial networks 生成对抗网络 第十六章 - Normalizing flows 标准化流 第十七章 - Variational autoencoders 变分自编码器 第十八章 - Diffusion models 扩散模型 第十九章 - Deep reinforcement learning 深度强化学习 第二十章 - Why does deep learning work? 为什么深度学习有效？ 第二十一章 - Deep learning and ethics 深度学习与伦理
作者介绍
《深入理解深度学习》的作者是英国巴斯大学（University of Bath）计算机科学教授 Simon J.D. Prince，他专注于研究计算机视觉和计算机图形学。
领英资料显示，Simon J.D. Prince 十几年来一直在研究机构从事计算机科学和 AI 研究工作，例如曾在软件开发公司 Anthropics Technology 担任 7 年首席科学家。2022 年，他加入巴斯大学任名誉教授。
Simon J.D. Prince 已在顶级会议（CVPR、ICCV、SIGGRAPH 等）上发表超过 50 篇论文。他还是《计算机视觉：模型、学习和推理》的作者。
《深入理解深度学习》中文版
无人驾驶飞行器（UAV）又称无人机，它的发展给航空业带来了革命性的变化，并已成为现代战争的一部分。无人机最初是为军队开发的，用于执行对人类来说 "枯燥、肮脏或危险 "的任务，如今，无人机已被用于支持大量非军事任务，如治安和监视、航空摄影、包裹递送、森林火灾监测和扑救、农业、基础设施检查和科学工作等。无人机的军事用途始于越南战争，但在伊拉克冲突以及后来的阿富汗冲突中都有广泛使用。最近，在阿塞拜疆与亚美尼亚的冲突中，智能无人机的使用使阿塞拜疆明显占了上风。土耳其的 TB-2 无人机被乌克兰非常有效地用于收集情报，以对付强大得多的俄罗斯。显然，无人驾驶飞机技术现已成为增强战斗力的手段。
大多数无人机都有一名操控员，他从远程位置驾驶无人机，通过安全的通信链路控制无人机的使用。人工智能（IA）和机器学习（ML）以及高速机载计算的进步使无人机能够自主运行。在大多数空中任务中，无人机正在迅速取代人类。无人机被用于空中加油，无人驾驶旋翼机在移动的船只上自主着陆，无人机利用太阳能执行长时间飞行任务，还有无人驾驶或可选择有人驾驶的战斗机。无人机正在成千上万地组成完全协调的飞行群。有人机-无人机空中编队，即一架有人机控制一组无人机。这种编队将利用两种类型的优势。作战无人机正被用于情报、监视和侦察（ISR）、电子战、地面打击任务和空中作战。大型无人机执行货运任务的工作已经开始。实际上，有朝一日无人机将执行所有类型的空中任务。
无人机的尺寸和重量多种多样。无人机的分类还与其最大工作高度和航程有关。无人机可以小到昆虫，也可以大到客机。飞行高度带可以与有人驾驶飞机一样高。如果人类不在平台上，续航时间甚至可以长达数月。同样，无人机在进行高 "g "机动时也不再受人类生理机能的限制。无人机可以以超音速飞行，以后甚至可以以高超音速飞行。太空已经被无人系统所占据，因此，航空航天领域未来也会有更多的无人系统。
实际上，世界上所有重要的空军部队都拥有无人机。许多国家都在制造无人机和小型无人机。美国、以色列和中国在无人机制造领域处于全球领先地位。土耳其也正在成为一个重要的出口国。数以百万计的业余无人机在全球各地飞行。四旋翼无人机是业余无线电遥控飞机和玩具广泛流行的例证。
无人驾驶航空通勤飞行器已经过测试，很快就会出现在空中。这需要国际民用航空组织（ICAO）的规定，包括空中规则。还有适航认证问题。无人机遥控驾驶员需要进行分类，并获得有效期为 10 年的遥控驾驶员培训组织（RPTO）认证。必须为市内通勤指定特定的城市空中走廊。空中交通管理将面临新的动态。无人机销售也需要通过独特的识别号码和许可证进行监管。
战斗无人机拥有更大的自主权，可以在没有决策干预的情况下自由攻击和杀害人类，这涉及伦理和法律问题，需要加以解决。在无人机中，人类仍将以某种形式处于环路中，即使这意味着决定算法并拥有一定的优先权或否决权。设计板上的大多数高端未来飞机仍以飞行员为中心。因此，尽管无人驾驶飞行器取得了进步，但飞行员仍需要一些年才能看到空中的彩虹和高空的日落。
在伊拉克、阿富汗和伊朗等国，无人机曾被用来追踪和杀害人类。最近，一个配备致命武器的自主杀人机器人在利比亚袭击人类。无人机正被用于定点清除重要人物。2020 年 1 月 3 日，伊朗少将卡西姆-苏莱曼尼在巴格达国际机场被美军无人机击毙。2022 年 5 月初，911 袭击的实施者之一艾曼-扎瓦希里（Ayman al-Zawahiri）在喀布尔的一次超视距无人机袭击行动中丧生，当时他作为塔利班的客人居住在喀布尔。
无人机已被用于走私武器和毒品。恐怖分子可以利用无人机攻击目标，甚至击落飞机。携带小型手榴弹的无人机群可以神风特攻队的方式飞入大型集会，制造混乱。
由于无人机已成为一种强大的空中武器平台，使用反无人驾驶航空系统使其失效就变得非常重要。由于无人机体积小、特征低，探测总是会延迟。先进的雷达和光电探测手段正在不断发展。可以通过动能手段使用硬杀伤武器击落无人机，也可以使用电子战技术使其失效，或发射一张网缠住旋翼。
反无人机系统（C-UAS）技术的兴起主要是由于在民用和战时环境中不断扩大使用无人机（体积小、价格低的系统）所带来的新威胁。与探测系统一样，没有一种拦截系统是完全有效的。由于无人机技术的扩散，反无人机系统将不可避免地成为未来所有冲突中无处不在的武器。这些反无人机系统必须足够灵活，能够探测到各种形状和大小的无人机并使其失效。
本专著试图对无人机和反无人机技术在军事和民用领域的发展进行环境扫描，以及这些技术如何试图改变现代战争的性质，从低强度冲突到全面战争。
该专著分为三个部分，首先从历史角度介绍了无人机作为空中力量的一个要素是如何演变的。
第一部分用六章介绍了无人机技术，涉及无人机的组件、操作、技术进步以及影响其操作的法律问题等各个方面。
第二部分有两章，涉及与反无人机系统有关的操作和技术方面。
第三部分有两章，总结了目前使用这些系统的启示，以及在塑造这两种系统未来发展方向方面的经验教训。最后一章总结了无人机和反无人机的主题。
实践使用GPT 3.5、GPT 4、LangChain、Llama 2、Falcon LLM等构建LLM驱动的复杂AI应用
**关键特点
- 将大型语言模型（LLMs）嵌入实际应用中
- 使用LangChain在应用中协调LLMs及其组件
- 掌握基本和高级的提示工程技术
**图书简介
《构建LLM应用》深入探讨了LLMs提供的基本概念、前沿技术和实际应用，最终为扩展AI能力的大型基础模型（LFMs）的出现铺平了道路。 本书首先深入介绍了LLMs。接着，我们探索了各种主流的架构框架，包括专有模型（GPT 3.5/4）和开源模型（Falcon LLM），分析它们的独特优势和差异。随后，重点介绍了基于Python的轻量级框架LangChain。我们引导读者通过使用LLMs和强大的工具包创建能够从非结构化数据中检索信息并与结构化数据交互的智能代理。此外，书中还探讨了超越语言建模的LFMs领域，涵盖各种AI任务和模态，如视觉和音频。 无论你是经验丰富的AI专家还是该领域的新手，这本书都是你解锁LLMs全部潜力并开启智能机器新时代的路线图。
**你将学到什么
- LLMs架构的核心组件，包括编码-解码块、嵌入等
- 熟悉GPT-3.5/4、Llama 2和Falcon LLM等LLMs的独特功能
- 使用LangChain等AI协调器，Streamlit作为前端
- 熟悉LLMs组件，如内存、提示和工具
- 学习非参数化知识、嵌入和向量数据库
- 了解LFMs对AI研究和行业应用的影响
- 通过微调自定义你的LLMs
- 学习LLM驱动应用的伦理影响
**适合对象
本书适合希望通过LLMs构建应用的软件工程师和数据科学家。本书也适合对应用LLM主题感兴趣的技术领导者、学生和研究人员。 我们不假设读者之前有LLM的相关经验，但读者应具备基本的机器学习/软件工程基础，以理解和应用内容。
**目录
- 介绍LLMs
- LLMs用于AI驱动的应用
- 为你的应用选择LLM
- 在应用中嵌入LLMs
- 构建对话应用
- 开发搜索和推荐引擎
- 生成文本应用
- 处理结构化数据的LLMs
- 生成代码和结构化输出
- 构建多模态代理
- 微调LLMs
- 负责任的AI
- 新兴趋势和创新
**关于作者
在完成了金融学学士学位后，Valentina Alto于2021年获得数据科学硕士学位。她在微软开始了职业生涯，担任Azure解决方案专家，自2022年以来，主要专注于在制造和制药行业工作，与数据和AI解决方案相关。Valentina与系统集成商紧密合作，特别关注部署结合现代数据平台、数据网格框架和机器学习及人工智能应用的云架构。 在学术研究过程中，她热衷于AI和Python编程，积极撰写有关统计、机器学习、深度学习和AI的技术文章，并在各种出版物上发表。
**简介
通过理论理解深度强化学习（deep RL）中最流行的库，本新版专注于深度RL的最新进展，采用代码学习的方法，使读者能够理解并复现该领域的最新研究。
**深度强化学习的最新进展
本书介绍了从游戏、机器人到金融的新代理环境，帮助读者尝试将强化学习应用于不同领域。多智能体强化学习章节涵盖了多个智能体的竞争方式，另一章节则专注于广泛使用的深度RL算法——近端策略优化（Proximal Policy Optimization, PPO）。读者将了解如何通过大型语言模型（如ChatGPT）使用人类反馈强化学习（Reinforcement Learning from Human Feedback, RLHF）来提升对话能力。
**实践与部署
本书还将介绍在多个云系统上使用代码和在Hugging Face Hub等平台上部署模型的步骤。代码采用Jupyter Notebook格式，可以在Google Colab等深度学习云平台上运行，允许读者根据自己的需求调整代码。无论是在游戏、机器人还是生成AI应用中，《Deep Reinforcement Learning with Python》都将帮助您保持技术前沿。
**学习内容
- 探索基于Python的RL库，包括StableBaselines3和CleanRL
- 使用多样化的RL环境，如Gymnasium、Pybullet和Unity ML
- 理解使用RLHF和PPO进行大型语言模型的指令微调
- 学习使用Hugging Face、Weights and Biases和Optuna的训练和优化技术
**适合人群
本书适合希望提升对深度RL理解并获取实际实现RL算法技能的软件工程师和机器学习开发者。通过本书，您将能够从头开始实现并优化RL算法，掌握前沿技术应用于实际项目。
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