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人工智能驱动的低温等离子体数值模拟研究综述

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高电压技术 2024年第7期50卷 2879-2893页

作者：仲林林王逸凡任和吴奇韩汶轩陈洪洪东南大学电气工程学院南京210096

低温等离子体是等离子体的一种存在形式,在诸多工业领域有广泛应用。数值模拟是研究和分析低温等离子体的重要手段。近年来,随着人工智能技术的进步,人工智能驱动的数值模拟方法逐步在低温等离子体领域得到应用,有望克服传统数值模拟方... 详细信息

低温等离子体是等离子体的一种存在形式,在诸多工业领域有广泛应用。数值模拟是研究和分析低温等离子体的重要手段。近年来,随着人工智能技术的进步,人工智能驱动的数值模拟方法逐步在低温等离子体领域得到应用,有望克服传统数值模拟方法存在的缺陷。该文以低温等离子体为主要对象,首先介绍了主流的低温等离子体仿真模型,包括动理学模型、流体模型、化学动力学模型及混合模型,并从模型复杂度、数值计算量、参数一致性和结果可靠性4个方面分析了传统低温等离子体数值模拟方法面临的问题。然后,以数据驱动方法、物理-数据融合驱动方法以及数值模拟加速策略为分类准则,详细介绍并分析了当下人工智能驱动的低温等离子体数值模拟研究现状。最后从模型收敛性、泛化性角度总结了相关研究所面临的挑战,并指出了其进一步发展方向。

关键词：低温等离子体数值计算人工智能数据驱动深度学习

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人工智能驱动的复杂系统研究前沿

电子科技大学学报 2024年第3期53卷 455-461页

作者：丁璟韬徐丰力孙浩严钢胡延庆李勇周涛清华大学电子工程系北京100084 中国人民大学高瓴人工智能学院北京100872 同济大学物理科学与工程学院上海200092 同济大学上海自主智能无人系统科学中心上海200092 南方科技大学统计与数据科学系深圳518055 电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731

作为一个研究对象涵盖基本物质、生命体和社会的跨学科研究领域,复杂系统的研究有助于增进对自然和社会现象的理解和预测,在解决人类面临的复杂问题中具有重要价值。这一领域的早期研究积累了海量的各类真实复杂系统数据,在此基础上发... 详细信息

作为一个研究对象涵盖基本物质、生命体和社会的跨学科研究领域,复杂系统的研究有助于增进对自然和社会现象的理解和预测,在解决人类面临的复杂问题中具有重要价值。这一领域的早期研究积累了海量的各类真实复杂系统数据,在此基础上发展数据密集型、人工智能方法驱动的复杂性科学研究新范式,将为复杂系统的描述、预测与知识发现提供一条全新的路径。该文对人工智能驱动的复杂系统研究进行前瞻性的综述,探讨人工智能助力下的复杂系统研究发展前沿,并分析基于人工智能方法的领域代表性工作,最后讨论复杂系统视角下人工智能理论及技术的潜在发展方向。

关键词：复杂系统人工智能机器学习数据科学

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人工智能决策的道德缺失效应及其机制

科学通报 2024年第11期69卷 1406-1416页

作者：胡小勇李穆峰王笛新喻丰西南大学心理学部西南大学人格与认知教育部重点实验室重庆400715 武汉大学哲学学院心理学系武汉430072

随着技术的不断创新与发展,人工智能在人类生活中的重大决策方面发挥着日益重要的作用.然而,人工智能的广泛应用也带来了一系列道德挑战,其中最突出的一个是人们对人工智能的不道德决策往往反应(道德评估、道德愤怒和道德惩罚)较弱,表... 详细信息

随着技术的不断创新与发展,人工智能在人类生活中的重大决策方面发挥着日益重要的作用.然而,人工智能的广泛应用也带来了一系列道德挑战,其中最突出的一个是人们对人工智能的不道德决策往往反应(道德评估、道德愤怒和道德惩罚)较弱,表现出与对人类决策不同的行为模式.这一现象将导致严重的社会问题.心智感知理论和相关研究表明,造成这种现象的主要原因是人们认为人工智能比人类缺乏能动性和体验性;而拟人化与提高期望则是有效的干预策略,可以增强人们对人工智能决策的道德敏感度.与其他学科中“算法伦理”研究主要从设计层面探讨公平算法的原则和方法不同,心理学视角研究更关注人们对人工智能与人类决策心理反应的差异,这对于如何有效地应对算法偏见带来的社会问题,如何构建公平算法提供了新的思路,也为“算法伦理”研究提供了一个新的视角.由于人工智能具有发展性和快速迭代性,该领域的机制及干预策略有待未来研究进一步澄清.

关键词：人工智能道德缺失效应心智感知理论拟人化

人工智能在动力电池健康状态预估中的研究综述

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机械工程学报 2024年第4期60卷 391-408页

作者：戴国洪张道涵彭思敏苗一凡卓悦杨瑞鑫于全庆常州大学机械与轨道交通学院常州213164 盐城工学院电气工程学院盐城224051 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院威海264209

目前先进的电动汽车开发和应用已成为实现“脱碳”的关键技术。准确的电池健康状态(State of health,SOH)预估可有效地表征动力电池性能,对电动汽车动力电池维护和寿命管理具有重要意义。近年来,以深度学习、强化学习和大数据技术等为... 详细信息

目前先进的电动汽车开发和应用已成为实现“脱碳”的关键技术。准确的电池健康状态(State of health,SOH)预估可有效地表征动力电池性能,对电动汽车动力电池维护和寿命管理具有重要意义。近年来,以深度学习、强化学习和大数据技术等为代表的新一代人工智能技术在电动汽车电池状态预估的应用已成为研究热点。首先简要介绍人工智能技术、SOH的含义以及影响SOH主要因素,然后分别从电池单体与电池系统的角度对几种人工智能模型在SOH预估中的研究进行总结与讨论,最后结合大数据、云计算、区域链等新兴技术,对电池健康状态预估问题进行展望,为提升当前动力电池全生命周期管理能力提供一些思路。

关键词：人工智能健康状态电池系统现状与趋势

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人工智能辅助含能分子设计的应用与展望

含能材料 2024年第4期32卷 408-421页

作者：刘锐刘建唐岳川张朝阳黄静黄鑫中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

含能分子研发面临多重挑战,传统“试错法”效率低下,计算机辅助分子设计的出现改变了研发模式。本综述回顾了含能分子设计的发展历程,介绍了计算机辅助含能分子设计的研究现状,并概述了人工智能技术(AI)在性质预测、分子生成、合成路线... 详细信息

含能分子研发面临多重挑战,传统“试错法”效率低下,计算机辅助分子设计的出现改变了研发模式。本综述回顾了含能分子设计的发展历程,介绍了计算机辅助含能分子设计的研究现状,并概述了人工智能技术(AI)在性质预测、分子生成、合成路线和反应条件预测等多个设计环节的最新进展,讨论了当前含能分子设计模式与其他材料设计方法的差距,思考差距产生的原因,并对未来AI辅助含能分子设计的发展方向提出展望。研究发现,AI在含能分子性能预测和分子生成等方面已经有了应用,但在合成路径规划和反应条件优化等环节的应用仍有待进一步探索,应用前景巨大。通过数据增强、迁移学习或高通量计算有望能够解决含能分子数据薄弱的问题;加强AI辅助含能分子合成路线与反应条件探索有望贯通“设计→评估→制备→验证”全流程自动化分子设计模式。AI辅助含能分子设计为提升含能分子设计水平提供新的可能性,有助提升含能分子研发效率。

关键词：含能分子分子设计人工智能机器学习定量构效关系

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人工智能驱动新型界面分离材料的创制

化工进展 2024年第4期43卷 1649-1654,F0004页

作者：何林贺常晴隋红天津大学化工学院天津300072 精馏技术国家工程研究中心天津300072

计算机技术与人工智能的发展给新材料的开发带来了新的研究范式(第四代),也为新型界面分离材料的创制带来新的发展契机。然而,受界面分离过程机理研究和材料、基团的理化数据的局限性,人工智能在新型界面分离材料的创制中的应用仍处于... 详细信息

计算机技术与人工智能的发展给新材料的开发带来了新的研究范式(第四代),也为新型界面分离材料的创制带来新的发展契机。然而,受界面分离过程机理研究和材料、基团的理化数据的局限性,人工智能在新型界面分离材料的创制中的应用仍处于初期阶段。本文为解决特定体系数据缺失的问题,构建了百万级(10^(6))的样板数据库,为大预测模型与生成模型提供了可靠、规范的示范数据基础;通过从大数据中挖掘分子结构与性质的隐藏关联,并借助分子模拟计算剖析其分子间相互作用机理,解析分子间相互作用机制和重组过程规律,进而实现高性能界面分离材料的构筑。最后,本文浅析了介尺度样板大数据、机器学习势理论、国产软件开发、有机合成、智能算法等多学科交叉在界面分离材料创制中的重要影响与发展机遇,以期推动虚拟实验室前沿发展。

关键词：界面大数据人工智能分离材料分子间相互作用

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人工智能驱动的生命科学研究新范式

中国科学院院刊 2024年第1期39卷 50-58页

作者：李鑫于汉超中国科学院动物研究所北京100101 北京干细胞与再生医学研究院北京100101 中国科学院前沿科学与教育局北京100864

生物技术和信息技术的迅速发展,使生命科学进入了数据爆发的新时代,传统生命科学研究范式难以在日益增长的生物大数据中揭示生命复杂系统的本质规律。随着人工智能(AI)在生命科学研究领域持续取得颠覆性突破,AI驱动的生命科学研究新范... 详细信息

生物技术和信息技术的迅速发展,使生命科学进入了数据爆发的新时代,传统生命科学研究范式难以在日益增长的生物大数据中揭示生命复杂系统的本质规律。随着人工智能(AI)在生命科学研究领域持续取得颠覆性突破,AI驱动的生命科学研究新范式呼之欲出。文章通过深入剖析AI驱动的生命科学研究的典型范例,提出了生命科学研究新范式的内涵和关键要素,阐述并讨论了新范式下的生命科学研究前沿和我国面临的挑战。

关键词：科学研究生命科学人工智能大数据科学范式

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认知相对论——通向强人工智能之路

电子与信息学报 2024年第2期46卷 408-427页

作者：李玉鑑桂林电子科技大学人工智能学院桂林541004

人工智能(AI)的发展如火如荼,大有超越人类之势,以致很多人认为奇点就要来临,强人工智能即将实现。这是一种对强人工智能的误解,因为强人工智能的核心并不在于其功能是否强大,而在于它是否具有意识。该文首先解释了强人工智能的内涵,讨... 详细信息

人工智能(AI)的发展如火如荼,大有超越人类之势,以致很多人认为奇点就要来临,强人工智能即将实现。这是一种对强人工智能的误解,因为强人工智能的核心并不在于其功能是否强大,而在于它是否具有意识。该文首先解释了强人工智能的内涵,讨论了与之相关的意识问题;然后,阐述了旨在揭开意识奥秘的认知相对论思想,包括:世界的相对性原理和符号的相对性原理,以及世界、语言和心灵的关系。接着,提出了另一条新原理,即意识的等效原理,用以说明意识从物质产生所需要的物理条件,解决主观体验或现象意识的困难问题,推导意识能力受限于感觉能力且以感觉容量为上界的认知基本定理,并分析意识在哪里和自我是什么的可能性。最后,在认知相对论的框架下,给出了研究意识问题的新纲领和实现机器意识的新思路,并展望了强人工智能的未来。

关键词：人工智能强人工智能意识机器意识认知相对论

人工智能在蛋白质-配体结合亲和力预测中的研究进展

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生物工程学报 2024年第7期40卷 2070-2086页

作者：云轶楠刘诗梦代琦张瑾王筱浙江理工大学生命科学与医药学院浙江杭州310018 嘉兴学院生物与化学工程学院浙江嘉兴314001 嘉兴欣贝莱生物科技有限公司浙江嘉兴314001

蛋白质与配体的结合在生命过程中发挥重要作用,计算蛋白质-配体结合亲和力(protein-ligand binding affinity, PLBA)有助于解析蛋白质功能、筛选与蛋白靶点结合的药物以及进行酶的改造等。近年来,人工智能(artificial intelligence,AI)... 详细信息

蛋白质与配体的结合在生命过程中发挥重要作用,计算蛋白质-配体结合亲和力(protein-ligand binding affinity, PLBA)有助于解析蛋白质功能、筛选与蛋白靶点结合的药物以及进行酶的改造等。近年来,人工智能(artificial intelligence,AI)发展迅速,因其特征提取能力强、算法准确度高、计算速度快等优势,已广泛应用于PLBA预测。本文介绍了AI预测的建立过程、相关资源、应用场景以及面临的挑战和潜在解决办法,为相关研究提供借鉴。

关键词：人工智能蛋白质-配体结合亲和力药物研发酶工程