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“可微分神經(jīng)計(jì)算機(jī)”問(wèn)世

位于英國(guó)倫敦的谷歌“深度思維”公司的研究人員開(kāi)發(fā)出一種被稱(chēng)為“可微分神經(jīng)計(jì)算機(jī)”（Differentiable neural computer）的學(xué)習(xí)機(jī)器，其集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)于一身，既能像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)那樣學(xué)習(xí)，又能像計(jì)算機(jī)那樣處理復(fù)雜數(shù)據(jù)，是人工智能領(lǐng)域取得的一項(xiàng)重要研究成果。

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)可以處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)形式，但需要手工編程來(lái)執(zhí)行這些任務(wù)。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）能夠從信息角度對(duì)人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象處理，建立某種簡(jiǎn)單模型，并按照不同的連接方式組成不同的網(wǎng)絡(luò)，但其目前缺乏處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所需的存儲(chǔ)架構(gòu)。

“可微分神經(jīng)計(jì)算機(jī)”能夠?qū)⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)和外部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，前者可以通過(guò)示例或反復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，后者與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器相似，因此，其既能夠?qū)W習(xí)，又能夠處理復(fù)雜數(shù)據(jù)。研究顯示，“可微分神經(jīng)計(jì)算機(jī)”能夠理解圖形結(jié)構(gòu)，如家譜圖或交通網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)驗(yàn)中，其能夠在沒(méi)有現(xiàn)成知識(shí)的情況下，規(guī)劃出最佳的倫敦地鐵線路，或根據(jù)符號(hào)語(yǔ)言所描述的目標(biāo)來(lái)解決方塊拼圖問(wèn)題。 (科 日)

首個(gè)電流激發(fā)光源的光量子電路問(wèn)世

德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院與波蘭、俄羅斯的研究人員合作，首次成功將一個(gè)完整的量子光學(xué)結(jié)構(gòu)集成到芯片上，或?qū)⒂兄趯?shí)現(xiàn)光量子計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)加密、大數(shù)據(jù)超快計(jì)算，以及高度復(fù)雜系統(tǒng)量子模擬等領(lǐng)域的應(yīng)用。

碳納米管是光量子電路中小型光源的最佳選擇之一，用激光照射碳納米管，碳納米管會(huì)發(fā)出許多單光子。但由于現(xiàn)有芯片內(nèi)均為電學(xué)組件，沒(méi)有額外的激光系統(tǒng)，這種激發(fā)碳納米管發(fā)出光子的激光技術(shù)很難集成到現(xiàn)有芯片上，因而限制了光量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。

研究人員利用流經(jīng)碳納米管的電流刺激碳納米管發(fā)出單個(gè)光子，以碳納米管作為單光子源、探測(cè)器作為超導(dǎo)納米電線，將碳納米管和兩個(gè)探測(cè)器分別與納米光子波導(dǎo)相連，制成的光結(jié)構(gòu)用液氦制冷后，能夠發(fā)出可以計(jì)數(shù)的單個(gè)光子。而且，該裝置還能夠集成到現(xiàn)有芯片上。據(jù)稱(chēng)，這種光量子電路的問(wèn)世是光量子計(jì)算機(jī)研究的一大進(jìn)步，能夠利用電流刺激碳納米管發(fā)出單光子，克服了阻礙光量子計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用的制約因素。 (KJ.1009)

我國(guó)網(wǎng)絡(luò)空間防御技術(shù)獲重大突破

由中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所等單位聯(lián)合承擔(dān)的國(guó)家“863計(jì)劃”重點(diǎn)項(xiàng)目研究成果“網(wǎng)絡(luò)空間擬態(tài)防御理論及核心方法”通過(guò)國(guó)家科學(xué)技術(shù)部授權(quán)上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織的測(cè)試評(píng)估，測(cè)評(píng)結(jié)果與理論預(yù)期完全吻合。這標(biāo)志著我國(guó)在網(wǎng)絡(luò)防御領(lǐng)域取得了重大理論和方法創(chuàng)新，將打破網(wǎng)絡(luò)空間“易攻難守”的戰(zhàn)略格局，改變網(wǎng)絡(luò)安全游戲規(guī)則。

擬態(tài)是指一種生物模擬另一種生物或環(huán)境的現(xiàn)象。2008年，中國(guó)工程院院士鄔江興從條紋章魚(yú)能模仿十幾種海洋生物的形態(tài)和行為中受到啟發(fā)，提出了研發(fā)擬態(tài)計(jì)算機(jī)的構(gòu)想。在此基礎(chǔ)上，研究人員針對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間不確定性威脅等重大安全問(wèn)題，開(kāi)展了基于擬態(tài)偽裝的主動(dòng)防御理論研究并取得了重大突破，所提出的“動(dòng)態(tài)異構(gòu)冗余體制架構(gòu)”能夠?qū)⒒谖粗┒春箝T(mén)的不確定性威脅或已知的未知風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闃O小概率事件。

經(jīng)過(guò)為期6個(gè)月的驗(yàn)證測(cè)試，最終發(fā)布的《擬態(tài)防御原理驗(yàn)證系統(tǒng)測(cè)評(píng)意見(jiàn)》認(rèn)為：擬態(tài)防御機(jī)制能夠獨(dú)立且有效地應(yīng)對(duì)或抵御基于漏洞、后門(mén)等的已知風(fēng)險(xiǎn)或不確定性威脅。受測(cè)系統(tǒng)達(dá)到了擬態(tài)防御理論預(yù)期，并使利用“有毒帶菌”構(gòu)件實(shí)現(xiàn)可管可控的信息系統(tǒng)成為可能，對(duì)基于“后門(mén)工程和隱匿漏洞”的“賣(mài)方市場(chǎng)”攻擊戰(zhàn)略具有顛覆性意義。 (W.XH)

美國(guó)利用激光束實(shí)現(xiàn)對(duì)50個(gè)中性原子的控制

美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）、哈佛大學(xué)和加州理工學(xué)院的研究人員利用激光束制作出了一種“光學(xué)鑷子”，利用其將單個(gè)銣-87原子從原子云中取出并固定在特定位置，驗(yàn)證了“麥克斯韋妖”機(jī)制，為量子計(jì)算的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。

“麥克斯韋妖”是在物理學(xué)中假想的能夠探測(cè)并控制單個(gè)原子或分子運(yùn)動(dòng)的機(jī)制。如果能夠把大量量子單獨(dú)用量子圍欄“囚禁”起來(lái)，就可以將其作為量子比特，實(shí)現(xiàn)高速量子計(jì)算。為了捕獲單個(gè)中性原子，研究人員首先使用激光冷卻技術(shù)將一團(tuán)銣-87原子云冷卻為溫度接近0K的超冷原子。然后，研究人員通過(guò)分光器引導(dǎo)不同的激光束，并精確控制激光束的數(shù)量和角度。之后，研究人員再將光束重新聚焦，使其形成焦點(diǎn)寬度僅為90nm的新光束。將這些焦點(diǎn)置于超冷原子云中，超冷原子就會(huì)被高強(qiáng)度激光場(chǎng)吸引而脫離原子云并“囚禁”在某個(gè)地方。當(dāng)原子被“囚禁”在“光學(xué)鑷子”的明亮焦點(diǎn)時(shí)，會(huì)引起光的變化。使用電荷耦合器件（CCD）相機(jī)成像，研究人員可以分辨出“光學(xué)鑷子”是否“囚禁”有原子，然后基于這些原子的圖像，調(diào)控激光光束的角度，移動(dòng)單個(gè)原子，形成不同的組態(tài)。

目前，研究人員已創(chuàng)造出了由50個(gè)原子構(gòu)成的原子陣列，并操控其進(jìn)入各種無(wú)缺陷形狀，其中的每個(gè)原子都能夠單獨(dú)控制，“囚禁”時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾秒，誘導(dǎo)形成了量子門(mén)。該項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算的新突破，使人類(lèi)在實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的道路上邁出了重要一步。 (丁 宏)

中科院微電子所低功耗智能感知平臺(tái)研發(fā)獲重要進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院微電子研究所智能感知研發(fā)中心的研究人員在低功耗智能感知平臺(tái)研發(fā)方面取得了多項(xiàng)突破性進(jìn)展，成功研制出了極低功耗處理器芯片。

智能感知平臺(tái)包括通用電阻、電容、磁阻式傳感器調(diào)理電路、低功耗處理器、低功耗廣域網(wǎng)通信模塊等組件，可外掛目前主流的各種傳感器，完成感知層的數(shù)據(jù)分析、特征提取、數(shù)據(jù)壓縮和傳輸層的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及應(yīng)用層的應(yīng)用程序。低功耗處理器作為智能感知平臺(tái)的核心器件，對(duì)功耗提出了苛刻的要求。研究人員將近/亞閾值技術(shù)應(yīng)用于此類(lèi)芯片，同時(shí)綜合采用智能電源/時(shí)鐘管理技術(shù)、超低漏電電路設(shè)計(jì)技術(shù)，成功研發(fā)出了極低功耗處理器芯片，其性能及功耗指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。該芯片采用智能電源/時(shí)鐘管理技術(shù)，支持Active、Low Power Active、Idle、Standby、BackUp、Off等多種工作模式。為降低待機(jī)模式的漏電功耗，其采用了超低漏電存儲(chǔ)器、超低漏電邏輯設(shè)計(jì)等技術(shù)，并結(jié)合精細(xì)的電源及輸入/輸出（I/O）管理策略，最低漏電功耗僅25nA，達(dá)到當(dāng)前極低功耗處理器芯片的領(lǐng)先水平。

該芯片能夠滿足工業(yè)計(jì)量、遠(yuǎn)程控制、醫(yī)療電子、無(wú)線傳感等物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用需求，廣泛適用于工業(yè)自動(dòng)化、便攜式設(shè)備、智能家居等領(lǐng)域。 (科苑)

日本開(kāi)發(fā)出可有效屏蔽特定頻率電波的新技術(shù)

日本青山學(xué)院大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，將十字型鋁質(zhì)膠帶等間距地貼敷到石膏板上，調(diào)整其間距和大小，即可對(duì)某種特定頻率的電波進(jìn)行阻擋，例如，在辦公室及公寓中，可以防止頻率為2.4GHz的無(wú)線寬帶信號(hào)從房間里泄漏，同時(shí)讓0.8GHz頻率的手機(jī)電話信號(hào)通過(guò)。

在住宅公寓及其它建筑物中，各個(gè)房間的無(wú)線寬帶相互混雜，存在被人盜用的風(fēng)險(xiǎn)。如果簡(jiǎn)單地進(jìn)行屏蔽，則電視、手機(jī)等信號(hào)也會(huì)被屏蔽，造成不便。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員將寬25mm、長(zhǎng)45mm的金屬十字膠帶以約80mm的間距進(jìn)行排列，鑒于隔墻為雙層結(jié)構(gòu)，所以十字金屬膠帶也貼雙層，結(jié)果，90%以上的電波被成功屏蔽。

據(jù)悉，該項(xiàng)研究成果預(yù)計(jì)2年后實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。 (科技部)