201504动态资讯
发布时间：2015-11-12 动态资讯
2015年第4期（总第12期）
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类脑工程
想让机器人更聪明？IBM正在测试人脑运算法则
IBM已经在其位于加州圣何塞的阿尔马登研究实验室成立了一个研究小组来研究Numenta公司的学习算法。他们将这些算法用于对卫星图像的解析并进行测试，他们还在设计一种可以能将霍金斯的设想实施于硬件的电脑。霍金斯说大概有一百人在从事该项目。这个项目的内部名称是“皮质学习中心”。
IBM不允许该项目的负责人温弗里德·威尔克（Winfried Wilcke）接受媒体的采访，但他在桑迪亚国家实验室于2月份举行的一次大会上公开描述了他的工作。他称赞Numenta的软件比其他机器学习软件更接近生物实际，能更有效地解析原始数据。专家们通常必须在使用机器学习软件之前先用示例数据对其进行训练。威尔克说Numenta的软件能让机器学习解决更多的问题。
机器学习被谷歌和其他计算机公司用于完成各种任务，比如图像分类和处理口语短语。许多研究人员都在专注于研究一项称为“深度学习”的技术，这项技术被用于训练多层人工神经元网络以寻找存在于数据里的模式，其结果引人瞩目，但是深度学习没有接近地模仿生物学。
Numenta的算法也是在网络中起作用，但是研究人员的目标是准确地再现被称为新皮质的大脑外层中大概100个神经元组成的神经回路的运作方式。
霍金斯说：“我们不仅仅是要从人脑的生物功能得到启发，我的目的是完全再现人脑的功能。”他认为大脑认识这个世界的能力来自这些神经回路。在软件上模仿这些回路将使机器学习软件变得更强大。他说：“通过这种方式我们将能创造真正的机器智能。”
威尔克在桑迪亚实验室大会上称Numenta公司已经在利用生物线索和编写实用软件之间达到了平衡。威尔克说：“我们似乎找到了一个突破点，Numenta的算法不会过于简单化，也不会太复杂，这是建立大规模模型成为了可能。”
IBM的研究小组正在研究使用Numenta的算法分析作物卫星图像，从数据中发现机械故障的早期迹象。威尔克称他们在研制能够在物理上重现Numenta的算法的新型计算机。
制造这种计算机需要把多个硅晶片堆叠起来，然后将这些硅晶片连接起来，以模仿Nementa算法中所说的网络。
但是有一些些计算机科学家和神经科学家对霍金斯的方案提出了批评，认为他的方案跟他所宣称的有出入。纽约大学心理学教授及人工智能初创公司Geometric Intelligence的联合创始人加里·马库斯（Gary Marcus）称Numenta公司的模型有可能比人工神经网络更接近大脑的运作方式，“但是，这个模型还是过于简单化。而且到目前为止，我还没有见到让人无法反驳的论据证明这些方案在任何具有重大挑战性的领域能取得更好的结果。”
马库斯说霍金斯的算法只是模仿了一些已经为人所知的工作机制，而大脑的大部分机制仍然是个谜。到目前为止，Numenta公司的技术获得的成果仍然很有限。他说：“我还没有见过他们尝试处理自然语言理解，或者在图像识别方面有什么最先进的成果。”
虽然霍金斯指出，IBM接受了他的设想就说明了其价值，但他似乎并不特别急于见到成果。他已经放弃了把2013年推出的称为Grok的软件推向市场以盈利的计划。Grok软件用于寻找云软件日志中的异常现象，霍金斯说这个软件将很快会免费公布。
Numenta公司的20名员工现在专注于完善建立于霍金斯最初理论之上的算法，重点是让软件学会控制发动机或者其他物理设备，这对机器人技术将会非常实用。霍金斯说：“我们很幸运地获得了投资，而且我本人也有一些资金，我们不必马上投入生产。我们认为是在为未来的30年打下知识产权基础。”
来源：腾讯科技 翼飞
科学家绘出人脑进化“开关”调控图
美国耶鲁大学医学院和科维理神经科学研究所合作的一项最新研究表明，在人类大脑皮层的进化过程中，在已知的DNA调控因子区，有数千个基因“暗”开关被打开和增强，这些启动因子和增强因子驱动了大脑皮层中与自觉思考和语言相关的脑区的基因表达。相关论文发表在近期的《科学》杂志上。
据每日科学网站报道，人类诸多基因与其它灵长类动物非常相似，这表明除了基因本身的变化以外，其变化方式也是受控的，正是这一点把人类和其它动物区分开来。与恒河猴和小鼠相比，这种差异或许解释了人脑的某些结构和功能为何如此独特。一些潜在地受这些调控因子引导的生理过程，对人脑的发育至关重要。
科维理神经科学研究所研究员、遗传学副教授詹姆斯·努南说：“构造一个更复杂的大脑皮层可能涉及几件事，包括制造更多细胞、修改皮层区域功能、改变神经元之间的连接。我们在人类身上发现的调控改变就与这些过程有关。这可能与细胞增殖、皮层花纹结构及其他发育过程的进化改良有关，而这些过程在其他物种中，通常处于保守状态。”
研究人员首先绘制了在脑皮层发育12周内的活跃的调控因子图，从中找出特殊的生化作用。他们对脑发育中的恒河猴和小鼠也绘制了同样图谱，把三者对比发现，有几千个调控因子在人脑发育中表现出增强的活性。接下来，他们研究了调控增强带来的生物学效果。利用BrainSpan项目（一个免费访问的涵盖人类整个寿命期间脑部基因表达的数据库）找出了在脑皮层中起协调表达作用的基因组，与他们的发现相比较，确认了多个生理过程与人脑中大量的调控改变有关。
论文第一作者斯蒂芬·瑞利说：“人脑被认为是一种极具创新的结构，而在构造哺乳动物大脑皮层这样一个古老的、极为重要的过程中，这么多调控因子好像扮演了同一个角色，还是令人吃惊的。利用已有工具鼓捣出新的结构特征和功能，这通常是一种进化的标志。”
下一步，努南和同事们打算把他们发现的某些调控改变引入到小鼠基因组中，研究这些改变的功能及其对小鼠脑发育的影响。
来源：科技日报 常丽君
科学家解释人脑如何学会归类
上海纽约大学的研究人员设计了一种计算机模型，用来解释人脑的神经回路如何学会将感觉刺激进行不同归类，例如归类为“汽车还是摩托车”，这为理解人脑的日常判断机制带来了新见解。近日，相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志。
“归类对人类生存（例如区分可食用与否）、对概念形成（例如狗、猫等）、对不同概念间的关系（如动物的层级分类）都至关重要。”神经科学教授汪小京表示，“我们提出的模型只解释了简单视觉刺激的分类习得。我们还需要作进一步的研究，以发现该模型所体现的普遍原则是否也适用于更为复杂的归类活动。”
据悉，该神经回路模型中包括了已知的大脑皮层组织结构及神经生理特征，其中，低层级的神经回路会向高层级的神经回路发送有关视觉刺激的信息。此时，模拟刺激特征（如移动突触随意模式的方向）被归入二元类别（A或B）。研究人员发现，该模型捕捉到一系列实验观察数据，通过分析记录在分类习得实验中的单一神经元电活动，该模型进行的一些预测也获得了确认。
有趣的是，研究人员发现，学会正确区分类别边界（将一个连续特征分为A或B），需要从类别选择型神经元到特征编码型神经元进行自上而下的反馈投射。
专家认为，这一新模型则带来了一种全新解释，即，这种“选择概览”是由自归类到感觉、自上而下的信号传输而引起的。这一发现为人脑反馈投射带来了新见解，因为长期以来反馈投射的功能意义一直让人们困惑不解。
来源：中国科学报 黄辛
大脑回忆时会主动遗忘无关记忆
每当大脑回想一些特定往事时，会主动忘记一些相似但无关的事情，这是《自然—神经科学》上一项脑成像研究得出的结论。
回忆一个特定地点或事件会导致大脑去遗忘其他类似可能干扰回忆的经历。Maria Wimber等人通过向受试者展示与一张脸或一个物体配对的单词，来弄清大脑是如何进行这种适应性遗忘过程的。在实验过程中，同一个单词会在不同的时候配对不同的事物一起展示给受试者看，比如“沙子”这个词会分别和玛丽莲梦露或一顶帽子配对。当受试者被问到哪幅图首先和单词一起展示的，他们更有可能忘掉另外一幅图。
利用脑成像技术，研究人员监测到受试者在大脑视觉区域活动时会想起什么。他们观察到大脑在回忆第一幅图后，与第二幅图有关的活动模式衰减了，而且这种活动模式衰减程度越大，第二幅图被完全遗忘的可能越大。而大脑中参与抑制干扰性记忆的区域——前额皮层的活动则可以预计到活动模式衰减的数量，也就是遗忘程度。
来源：中国科学报 张笑
人工智能
阿里巴巴在线支付采用人脸识别技术
阿里巴巴旗下在线支付服务支付宝将在未来采用人脸识别认证代替密码输入，这个新功能被定义为“微笑支付”。在周日德国汉诺威的CeBIT贸易展上，马云演示了在淘宝上购买纪念邮票并通过手机前置摄像头扫描面部确认支付的流程。“微笑支付”是阿里巴巴和北京旷视科技合作开发的项目，目前人脸识别功能尚处于研发测试阶段。不过，时下有许多其他在线支付服务也都开始使用生物计量信息来确认支付，如苹果公司的指纹扫描仪。
根据官方介绍，该支付认证技术由蚂蚁金服与Face++合作研发。Face++的人脸识别技术需要原图片（用作比对）、采集到的图片等数据的支持。
值得注意的是，进行面部识别，需要处理大量来自面部的数据信息，包括结构、五官以及肌肉等方面的数据分析。这些数据的处理和分析能力，则由阿里云计算提供。据了解，Face++人脸识别技术可以达到99.5%准确率，高于人眼97.52%的准确率。
目前的技术可以做到的是：一个人发型变化、常规化妆、一定程度的胖瘦变化、老化可以被识别出来。但是，如果人的变化过于剧烈，比如整容前后，判若两人，计算机也无能为力。双胞胎的话，则需采取双因子的方式增加准确性，比如增加一项指纹或密码验证。”
如果有人拿我的照片和视频来冒充怎么办？“此前人脸识别从实验室进入商用，尤其是金融领域，一个大的技术难点，就是如何防伪造。但目前，蚂蚁金服研究了基于场景的活体监测，已经可以非常有效地防止人脸照片和人脸视频蒙混过关。”蚂蚁金服这位负责人说，该应用采用“交互式指令+连续性判定+3D判定”的方式，避免冒充。简单地说，就是让你动一动、笑一笑等。
来源：北京青年报
微软亚洲研究院计算机图像系统识别能力超人眼
日前，微软亚洲研究院视觉计算组开发的基于深度卷积神经网络（CNN）的计算机视觉系统在ImageNet 1000挑战中首次超越了人类进行对象识别分类的能力。
目前，计算科学家一直在努力建立世界上最精确的计算机视觉系统，但是过程困难而缓慢。微软研究团队在题为“Delving Deep into Rectifiers: Surpassing Human-Level Performance on ImageNet Classification”的论文中指出，他们的系统在ImageNet 2012分类数据集中的错误率已降低至4.94%。此前同样的实验中，人眼辨识的错误率大概为5.1%。这个数据集包含约120万张训练图像、5万张验证图像和10万张测试图像，分为1000个不同的类别。微软研究员表示：“据我们所知，我们的研究成果是这项视觉识别挑战中第一个超越人类视觉能力的计算机系统。”
该研究团队由微软亚洲研究院研究员孙剑、何恺明以及来自西安交通大学和中国科学技术大学的实习生张祥雨和任少卿组成。
孙剑将团队取得的最新成果归功于以下两项关键突破：一是开发了适应性更强的非线性神经元，二是改进训练算法，使得神经网络更为强大。
微软研究员在论文中指出，修正神经元 (rectifier neuron)是近期将深度神经网络应用于计算机视觉挑战时取得成功的关键要素之一。
研究人员表示：“在本论文中，我们从两个方面对主要由修正神经元驱动的神经网络进行了研究。首先，我们生成了一种新的修正线性单元（ReLU），并将其称为参数化修正线性单元（PReLU）。 该激活函数不仅可自适应获取修正参数，还可提高计算精度，且所需额外计算成本几乎可以忽略不计。其次，我们研究了深度修正模型的训练难度。我们通过对修正线性单元（即ReLU/PReLU）的非线性特征进行直接建模，推导出一种符合理论的初始化方法，并直接从头开始训练网络，将其应用于深度模型（例如，具 有30个带权层的模型）的收敛过程。这为我们探索功能更强大的网络体系结构提供了更多的灵活性。”
该研究团队虽然对其算法超越人类视觉识别极限感到兴奋不已，但与该领域的其他研究人员一样，研究团队成员也强调，计算机视觉目前从根本上仍无法与人类视觉相比。计算机系统在识别物体、理解图像上下文及场景高级信息等领域仍面临诸多挑战。
“虽然我们的算法基于该特定的数据集得出了极为理想的结果，但这并不表明在对象识别领域机器视觉普遍优于人类视觉。某些对于人类来说轻而易举 的基本对象类别的识别，机器识别仍然存在明显错误。尽管如此，我们的研究结果表明机器算法在众多视觉识别任务上具有巨大的发展潜力。”
“人类可以毫不费力地区分出一只羊和一头牛。但计算机在执行这些简单任务时却不尽完美，”孙剑解释道。“但是，当涉及到不同品种的羊的区分时，计算机可超越人类。通过训练，计算机可观察图像的细节、纹理、形状及环境，并发现人类无法察觉出的区别。”
微软研究团队的工作并不仅仅局限于基础研究，其多项成果已被应用到微软的产品和服务中，包括必应图片搜索及微软云存储解决方案OneDrive。在近期的一篇博文中，微软OneDrive项目经理Douglas Pearce介绍了 OneDrive自动识别照片内容的功能。
“OneDrive会自动为用户上传的照片创建标签，比如人、狗、沙滩、落日等等，使用户借助标签能够更轻松地寻找到自己的图片。有了这项功能，我们向演示项目中添加照片、与家人重温特殊回忆，或与Facebook好友分享重要时刻就变得轻而易举。”Pearce如是说。
想要了解此项技术背后原理的读者可阅读微软研究院去年发布的专题文章。该文章介绍了来自同一研究团队的研究成果，他们在保持准确性不变的条件下将深度学习目标检测系统加速了多达100倍。该团队的科研进展记录于题为“Spatial Pyramid Pooling in Deep Convolutional Networks for Visual Recognition”研究论文中。
来源：新浪科技 拉菲
兼具触觉和感觉的人造皮肤
韩国基础科学研究所（IBS）Dae-Hyeong Kim教授率领的团队通过将生物相容且具弹性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）封装入传感器层，研制出了一种柔性合成“皮肤”用于假体手感知温度、湿度和压力。传感器本身由超薄单晶硅纳米带阵列组成，能做出无滞后快速响应，并采用不同几何形状，如线性形状用于最小拉伸区域，以及弯曲形状用于活动区域以提高其持久性。同时还在顶层和底层分别加入共面电容器和电阻加热器，使人造皮肤能感测水分和温度。这是机械优化的传感器阵列配置于人造皮肤的首次应用。 研究的最终目标是将假体手的皮肤连接到患者的神经系统，因此研究人员将氧化铈包裹的铂纳米线覆盖在多电极阵列上，以提高生物相容性和减少炎症。通过将电极连接到鼠的坐骨神经，研究人员证实了从传感器输入的压力信号可以表现出电生理学信号尖峰。Kim教授认为下一步是继续发展模仿人类的实际机械与热感觉功能，并将当前技术用于较大的动物进行双向（从外周向中枢神经系统，反之亦然）感测和致动环的实验。 相关研究工作发表在Nature Communications（文章标题：Stretchable silicon nanoribbon electronics for skin prosthesis）。
原文题名：
Bio Focus: Sensors add touch and feel to prosthetic skin;High Performance Bio-integrated Devices for Clinical Applications
新型生物识别途径
美国佐治亚理工学院王忠林教授率领的研究团队研制出一种自供电新型键盘，记录并分析每一次按键产生的复杂的电信号。用户指尖触及涂覆了一层电极材料的塑料时，“接触起电”效应即会产生电流。 智能键盘能够捕获使用过程中，每个键所用的力度、两次按键之间的时间间隔等信息。由于每个人的打字风格各异，因而为防止计算机未经授权使用提供了新的生物识别途径。 研究人员在形成上下电极的两层铟锡氧化物（ITO）之间插入聚对苯二甲酸乙二醇酯，然后一层氟化乙丙烯（FEP）涂于ITO 表面用作起电层，与指尖触碰时，会产生摩擦电荷。据介绍，FEP纳米线阵列的制备是通过反应离子刻蚀，在暴露的FEP表面形成的。 相关研究工作发表在ACS Nano（文章标题：Personalized Keystroke Dynamics for Self- Powered Human–Machine Interfacing）。
原文题名：Self-powered intelligent keyboard could provide a new layer of security
科学家首次实现量子机器学习算法
中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队，在国际上首次实现量子机器学习算法。这是量子计算应用于大数据分析和人工智能领域的开创性实验工作。《物理评论快报》近日发表了该成果，物理组织网站等科学新闻媒体也对这一工作进行了专题报道。
机器学习是人工智能的核心，通过使机器模拟人类学习行为，智能化地从过去的经历中获得经验，从而改善其整体性能，重组内在知识结构，并对未知事件进行准确的推断。机器学习在科学和工程等诸多领域都有着非常广泛的应用，例如金融分析、数据挖掘、生物信息学、医学诊断、电子商务等。
人类产生的电子数据正在以每两年翻一番的增幅爆炸式增长。另一方面，经典计算机芯片尺寸难以进一步缩小，计算速度的进一步提升受到限制，科学家预测机器学习等大数据分析任务未来或将面临大数据爆炸式增长的巨大挑战。从理论上估计，计算两个亿亿亿维向量的距离，用目前全球最快的“天河二号”超级计算机大概需要几年的时间，而用千兆赫兹时钟频率的量子计算机则只需不到1秒就可完成。
潘建伟团队发展了世界领先的光量子计算物理实现研究平台，在国际上率先实验实现了基于量子比特的机器学习算法演示。该算法以高维量子态编码经典数据，通过量子逻辑运算制备高维量子态和辅助量子比特之间的纠缠，通过量子纠缠特性带来的并行计算优势，快速提取出向量之间的距离等重要信息。
审稿人认为该工作“非常前沿，具有高度的兴趣”“在量子机器学习这个重要而有趣的课题领域迈出了第一步”。
来源：中国科学报 杨保国
原文：http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.110504
科学家绘制首张人体谷歌地图
CNET报道指出，研究人员发现了能一下子看到人体（从全部器官和骨骼到单个细胞）的新方式。使用谷歌地图算法，科学家能将大规模图片数据缝合在一起，这些图像范围从数厘米到几纳米不等。
最终产物允许他们来回放大身体的各部分，从破碎的骨头到薄弱的血管连接。研究人员表示，这项新技术将允许他们将单个细胞出现的故障与骨质疏松症等疾病相连接，以便帮助他们更快速地判断器官损伤，并预防问题的进一步恶化。
来源：中国科学报 张章
兰德报告评中国无人系统发展趋势
3月12日，兰德公司在其官网发布了题为《中国无人系统发展新趋势》（Emerging Trends in China's Development of Unmanned Systems）的报告。该报告由兰德国防研究所情报政策中心编写，目的是帮助美国决策者更好地了解中国无人系统的研究、开发、购置和部署，前瞻性地对中国无人系统的发展带来的潜在影响进行思考。 上世纪90年代，中国启动了综合性的军事现代化项目以保护中国日益增长的全球利益。北京将海洋、空天、导弹和网络列为优先发展对象，以反制美国在中国领土问题上的介入。在此背景下，无人系统成为了中国关注的重点。无人系统在情报、监视、侦察以及精确打击上面具有无法替代的优势，因此在中国政府的大力支持下，涌现出了大量新型无人系统，在军用及民用上的应用逐渐推广。 中国对无人系统的任务定位主要包括情报、监视和侦察（特别是对东海和南海）、军用通讯中继、电子战、水雷/反水雷、战斗/打击任务、边境监视、人道主义援助以及救灾任务等。为了执行上述任务，中国开发了各种型号无人系统，如远程无人机或水下无人系统将为中国海军提供超视距目标锁定、短程无人机或水下无人系统可在东海和南海执行情报、监视和侦察任务；中高空无人机可以进行广区域监视，在扩大覆盖范围和早期提供预警能力；在民事上用于海监及救灾任务的无人系统等。（原文见附件）
摘自：http://www.rand.org/pubs/research_reports/RR990.html
原文题名：Emerging Trends in China's Development of Unmanned Systems
机器人
日本发布《机器人新战略》
2015年1月23日，日本政府发布《机器人新战略》，提出日本要成为机器人技术创新领先国家，具体内容包括：（1）领域计划。制造业：在食品加工等劳动密集型领域发展机器人；实现模块化，开发通用操作系统。服务业：在物流、饮食、住宿等领域发展机器人。医疗护理：研发移动、步行、排泄、认知、入浴等5个方面的技术；研发手术机器人。社会基础和灾害应对：发展施工机器人、基础设施维护和管理机器人；以机器人应对自然灾害。农林水产和食品业：在农用机械上安装GPS；发展除草和采摘机器人。（2）配套措施：成立“机器人革命协议会”研讨市场需求、国际标准等；重点研发人工智能、传感认知、驱动控制等关键技术；推进标准化，确保零件通用性和质量；培养相应领域人才，设置激励奖项；修改不利于机器人研发和普及的法律法规。
摘自：http://www.meti.go.jp/press/2014/01/20150123004/20150123004 b.pdf
原文题名：ロボット新戦略―ビジョン?戦略?アクション プラン―
美新型复合材料制造机器人服役
2015年1月26日，美国航空航天局兰利研究中心为ISAAC 机器人举办了服役仪式。ISAAC机器人是全球仅有的三台复合材料制造机器人之一，该机器人的服役将给兰利研究中心在复合材料的研究与开发带来巨大的推动作用：兰利研究中心在理论概念发展、分析以及模仿方面有优势，但是在复合材料编织制造方面比较缺乏，万能、灵活的ISAAC机器人将弥补这一短板。 国家航空航天局传统中复合材料制作中有三个编织角度：0度、45度和90度，ISAAC 机器人的机械臂与操控盘可以提供以上这些角度，还可以提供更多复杂的操作。ISAAC 机器人不仅有利于制作更好的复合材料，还可以加快该复合材料的成型过程，未来ISAAC 机器人将会在航空研究任务理事会（Aeronautics Research Mission Directorate）先进复合材料项目（Advanced Composites Project）以及空间技术任务理事会（Space Technology Mission Directorate）复合材料探索前期项目（Composites for Exploration Upper Stage）中得到应用。除此之外，ISAAC 机器人还将在飞行器测试中大展身手，如制造等比例缩小的航空航天器、风洞涡轮叶片以及直升飞机叶片等。
摘自：http://www.nasa.gov/larc/robot-isaac-will-help-nasa-langley-speed-toward-innovation/
原文题名：Robot ISAAC Will Help NASA Langley Speed Toward Innovation
南车时代电气拟收购SMD 填补国内深海机器人产业空白
中国南车株洲公司旗下子公司南车时代电气拟斥资约合12亿元人民币，收购全球深海机器人第二大提供商英国SMD公司100%的股权。通过收购，南车时代电气有望将其核心技术向深海机器人及其他深海高端装备领域延伸，填补中国深海机器人产业空白。 SMD主要提供以深海应用为主、极端恶劣环境适应性高、工作级和可靠性高、远程遥控自动化的水下工程机械和深海机器人设备。南车时代电气除了与公司所擅长的牵引与电气化、工业控制与自动化技术有直接关联和业务协同以外，还可以与其母公司中国南车株洲公司内部已有的海上风电业务、海洋船舶产业、工程机械和钻机拓展形成产业呼应。据预测，从2013年至2017年，世界深海机器人作业的累计支出预计达97亿美元。中国深海机器人市场尚处于初期阶段，但增长速度很快，年均增幅达到40-50%。
未来机器人助力制造生产率跃升
BCG研究预测，工业机器人在未来十年的投资将大大加快，从过去2-3%的增长率跃升到10%左右。截至2025年，韩国、中国、美国、日本、德国众多行业中，采用先进的机器人将会提高生产率至10-30%，降低劳动成本18%以上。虽然工业机器人已应用了几十年，但机器人目前只执行平均10%的制造任务。BCG预测2025年，将由机器人执行全球制造业近25%的“自动化任务”。目前，中国作为世界上最大的机器人市场之一，更多地使用自动化机器可以弥补成本竞争力丧失，因为中国将面临迅速上升的工资和制造工人日益难以招聘的困境。另一方面，机器人投资计划滞后和生产率的低增长，也将导致法国、意大利、比利时、巴西等国家的制造业竞争力在未来的十年进一步恶化。
摘自：http://www.bcg.com/media/PressReleaseDetails.aspx?id=tcm:12-181684
原文题名：Take off in Robotics Will Power the Next Productivity Surge in Manufacturing
美研发蜘蛛机器人在轨建造巨大的空间结构
人类不久就能够如同蜘蛛在地面结网一样，一次在空间建造一片巨大的空间结构。
美国一家名为“绳系无限”的公司正在研制一种被称为“蜘蛛制造”的空间制造系统，该系统利用蜘蛛状机器人在轨进行大型空间结构集成。
绳系无限公司首席执行官和首席科学家罗伯·霍伊特称：未来十年左右，“蜘蛛制造”系统能够在轨建造大型天线，航天器桁架和太阳电池帆板。但他对这项技术的未来有更加宏伟的设想。
霍伊特在3月4日举行的NASA“未来空间操作（FISO）”工作组 会议上说：“我们关于这项工作真正的长期目标是最终能够利用原位资源，在空间建造用于支持人类对整个太阳系进行探测所需的基础设施。”
霍伊特认为目前航天器“各部件的建造和装配均在地面进行，然后整体发射入轨”的制造模式，为降低成本留下了绝大的空间。
霍伊特说：“这是一个非常昂贵且耗时的过程，航天器的尺寸还要受到运载火箭整流罩的限制。”
“蜘蛛制造”旨在降低成本并提高效率。采用这种模式，需要将原材料如碳纤维送入轨道。在那里机器人将利用这些材料建造桁架结构，并将其装配并集成为一个大型系统。
霍伊特说：这种方式的潜在效益十分明显，主要是可以部署比目前运载火箭整流罩尺寸大得多的空间结构。这些结构具有更高的功率、更高的分辨率、更高的灵敏度、更大的带宽。
“蜘蛛制造”系统已经获得NASA创新先进概念（NIAC）计划两轮投资，NIAC旨在鼓励发展具有改变游戏规则潜力的航天技术。
来源：航天期刊网 中国航天系统科学与工程研究院 陈杰
集成电路与芯片
微芯片上首次实现量子隐形传态
4月7日。由英国和日本科学家组成的国际研究团队首次成功地将量子隐形传态的核心电路集成为一块微型光学芯片。这一新研究为科学家最终制造出超高速的量子计算机和超安全的量子通信铺平了道路。
尽管目前的计算技术已经取得了重大进步，但其性能正在接近传统物理学的极限。另一方面，科学家们预测，量子力学原理将使得超安全的量子通信和超强大的量子计算机出现成为可能，从而突破目前技术的限制，但实现这一目标最重要的一步就是使用量子隐形传态技术。
量子隐形传态，在概念上类似于科幻小说中的“星际旅行”，即可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远的地方，而无需传输载体本身，这在量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。
然而，传统的量子隐形传态实验需要数百台光学设备一起工作，全套系统可能填满整个实验室。2013年，东京大学应用物理系的古泽彰教授和同事成功地实现了完美的量子隐形传态，但需要一套占地数平方米的设备，这一设备需要数月制造且无法升级。
现在，由英国布里斯托大学量子光学中心的负责人杰里米·奥布赖恩领导的最新实验摒弃了这些光学电路，并使用先进的纳米构造技术，将其功能集成在一个占地仅0.0001平方米的微型硅芯片上，这是科学家们首次在一个硅芯片上展示量子隐形传态，而且研究表明，新的系统能够升级。研究人员表示，最新研究成果朝着最终将量子计算机集成为一块光学芯片目标，迈出了关键的一步。
奥布赖恩表示：“能将一般需要占据整个房间的光学电路的功能复制在一块光学芯片上，是巨大的成就。实际上，我们将复杂的量子光学系统的大小整整减少了1万倍。”
古泽彰则指出：“最新成就使我们能在光学芯片上实现完美的量子隐形传态，接下来是对整个量子隐形传态系统进行整合。”
来源：科技日报 刘霞
科学家造出“心脏芯片”帮助筛选药物
美国加州大学伯克利分校生物工程师正在开发一种先进的“心脏芯片”（heart-on-a-chip）。目前，他们的芯片是一个装在1英寸长的硅树脂上的搏动心肌细胞网，也是一个实际上的人类心脏组织的模型。经心血管药物测试证明，可作为一种药物筛选工具。这种器官芯片代表人们在开发精准、快速药物毒性测试方法上迈出了重要一步。相关论文发表在近日的《科学报告》杂志上。
据每日科学网站近日报道，该项目由生物工程教授凯文·海利负责，旨在开发能模拟人体器官结构与功能的3-D人体组织芯片。“这些芯片最终将取代动物用于安全有效的药物筛选。”海利说。
用动物模型来预测人类对新药的反应，失败率很高，主要原因是物种间的根本生理差异。如人类和其它动物心脏细胞导电的离子通道，在数量和类型上都有很大不同。海利说：“以这些通道为标靶的心血管药物，往往由于这些差异而无效。开发一种药物平均要花费50亿美元，而其中60%用于前期的研发成本。一种良好的人体器官模型将大大节省把一种新药推进市场的成本和时间。”
研究人员设计的“心脏芯片”是一种心脏微生理学系统，其三维结构能和人类心脏的形状结构及结缔组织纤维间隔相媲美。在装载区（loading area）加入不同的心脏细胞（来自人类诱导多能干细胞），24小时内，它们开始以正常节律跳动，每分钟55次至80次，这是正常成人的心律基准。在血管模型细胞区两边的微流通道，能模拟营养和药物在人体组织的交换。将来，还能监控细胞是怎样清除内部的代谢废物。
“这不是一个简单的细胞培养器，把组织浸入静止的液体中，”论文第一作者、海利实验室博士后阿努拉格·马修说，“我们设计的这一系统是动态的，它实际上复制了我们体内的组织，并曝露在营养和药物中。”
研究人员用4种已知的心血管药物：异丙肾上腺素、E-4031、维拉帕米和美托洛尔对该系统进行了测试，根据心律变化来检测它们对药物的反应。比如异丙肾上腺素是治疗心动过缓的，半小时后能使心律从每分钟55次增加到124次。
研究人员指出，人工心脏组织的活性和功能可以保持几周，在这段时间里，可用它测试多种药物。这种心脏芯片调整后还能模拟人类遗传疾病、筛查个人对药物的反应。他们还在研究该系统能否模拟多器官的相互作用。
“如果把心脏和肝脏组织连接起来，我们就能确定是否一种药物一开始在心脏效果很好，却在经肝脏代谢以后变得有毒。”海利说。
来源：科技日报 常丽君
2014年我国集成电路产业利润总额同比增长52%
2008年～2014年我国集成电路行业增长情况
2014年，在国家一系列政策密集出台的环境下，在国内市场强劲需求的推动下，我国集成电路产业整体保持平稳较快增长，开始迎来发展的加速期。随着产业投入加大、技术突破与规模积累，在可以预见的未来，集成电路产业将成为支撑自主可控信息产业的核心力量，成为推动两化深度融合的重要基础。
运行情况
（一）产销保持稳定增长
2014年，我国重点集成电路企业主要生产线平均产能利用率超过90%，订单饱满，全年销售状况稳定。据国家统计局统计，全年共生产集成电路1015.5亿块，同比增长12.4%，增幅高于上年7.1个百分点；集成电路行业实现销售产值2915亿元，同比增长8.7%，增幅高于上年0.1个百分点。
（二）进出口形势低迷
根据海关统计数据，2014年，我国集成电路产业实现出口609亿美元，同比下滑30.6%；从全年走势看，出口降幅逐步缩小，呈逐步回升态势。实现进口2176亿美元，同比下滑5.9%。贸易逆差1567亿美元，同比增长9%，增速比上年提高5.5个百分点。
（三）内销市场占比提高
2014年，我国集成电路产业完成内销产值1011亿元，同比增长9.9%，高于全行业增速1.2个百分点，内销比例达到34.7%，比上年提高0.4个百分点。从全年走势看，内销产值增速呈下降态势，全年增速低于上半年5.9个百分点。
（四）新增固定资产大幅增加
2014年，我国集成电路产业完成固定资产投资额644亿元，同比增长11.4%，增速比上年（68%）下降56.6个百分点。集成电路产业全年新增固定资产554亿元，同比增长103.4%，高于电子信息全行业84.7个百分点；新开工项目数144个，同比增长0.7%，占全行业新开工项目数的1.8%。
（五）经济效益不断向好
2014年，我国集成电路产业实现销售收入2672亿元，同比增长11.2%，比上年提高3.6个百分点；利润总额212亿元，同比增长52%，比上年提高23.7个百分点；销售利润率7.9%，比上年提高1.8个百分点；每百元主营业务收入中的成本为85.7元，比上年下降1.2元；产成品存货周转天数为12天，低于全行业1.3天。
（六）产业结构良性调整
2014年，我国集成电路设计业收入增长19%，增速与上年基本持平，占全行业比重持续提升，重点企业快速成长，如展讯营业收入达12亿美元，增长20%，在2014年完成对迪锐科的整合后，总营收达到15亿美元；晶圆制造业增长速度低于设计业，但重点企业接单能力、盈利能力进一步提升，如中芯国际于2013年扭亏为盈后，今年连续10个月实现盈利；封装测试业取得了二位数的增长，重点企业如天水华天和南通富士通前三季度收入增长分别达到38%和18%。
（七）聚集发展特点突出
我国集成电路产业聚集度较高，主要集中在4个区域：一是北京、天津环渤海地区，2014年这一地区集成电路销售产值增长6.2%，占比为8.4%；二是上海、江苏、浙江长三角地区，增长11.4%，占比达37.7%；三是广州、深圳珠三角地区，增长5.4%，占比为29.4%；四是部分西部省区，如四川销售产值下滑7.6%，但甘肃增长14%，增势十分突出。
（八）技术不断取得突破
中芯国际与高通合作的28纳米骁龙处理器成功制造，标志着其在28纳米工艺制程成熟的路径上又迈出重要一步，同时20纳米和14纳米工艺的先期研发也在积极推进；展讯发表了A7架构的四核芯片8735S，标志着我国在移动芯片设计领域进入中高端市场；国内首款智能电视SoC芯片研发成功并实现量产，改变了我国智能电视缺芯局面。
值得注意的问题
（一）库存增加明显
2014年，由于集成电路产业整体产销形势较好，产能利用率较高，产能得到充分释放，因此集成电路产业整体产成品增速上升较快，第一季度至第四季度产成品累计增速分别达12.2%、15.4%、21.1%和22.7%，明显高出上年年底6.4个百分点；存货累计增速分别为5.9%、8.6%、20.6%和15.5%，高出上年年底10.1个百分点。这两个指标较快增长，一方面反映出产业景气度较高，另一方面也预示库存增长过快，易使产业增长出现波动。
（二）产品多集中于中低端
2014年，我国集成电路产量增长达12.4%，但销售产值仅增长8.7%，低于产量增长3.7个百分点；出口量增长7.6%，但出口额却下滑30.6%，这种增量不增效现象反映出的正是我国集成电路产品集中于中低端、价格不断下降的现实。
（三）实现跨跃式增长难度较大
我国集成电路产业不断取得新的突破和进展，但与世界先进集成电路企业的差距仍是必须正视的现实。与国际龙头企业相比，我国芯片制造业在先进工艺方面的距离至少差1～2代，IC设计业刚刚起步、且产品单一，本土封装企业的封测技术与国际大厂还存在一定差距。更为关键的是，产业链各个环节相互割裂，不能形成上下游协调配合的产业结构，与国内整机产业也没能形成良性互动，2014年集成电路产业内销产值比例仅为34.7%，高端芯片严重依赖进口。国际巨头近年来为确保技术领先优势，研发投入不断攀升，据统计2013年英特尔、高通、德仪及海力士等半导体企业的研发成本达到15.9%，接近过去5年的最高值，而我国本土企业如中芯国际，虽然近几年研发投入增长很快，但占销售收入比例仍不到10%。集成电路产业发展的经验表明，投资和研发不足可能使本土企业在严峻的竞争形势中与国际企业的差距进一步拉大。
2015年形势展望
（一）国际形势
国际机构预计全球半导体市场将继续稳定增长。世界半导体贸易统计组织（WSTS）预计2014年全球半导体市场将比上年增长9.0%，2015年的增长率为3.4%，继续保持稳定增长态势。国际半导体设备与材料协会（SEMI）预测，2014年全球半导体制造设备销售额增长19.3%，2015年可望增长15.2%。
智能终端将继续支撑集成电路产业快速发展。手机在2013年已经取代个人电脑跃居最大芯片应用领域，智能手机、平板电脑已经成为并将继续成为推动集成电路市场发展的主要力量。有关机构预计智能手机2014年全球出货量达到13亿部，增长26%，2015年将继续增长12%，总量超过14亿部；2015年全球平板电脑出货量将超过PC。
物联网等领域将推动集成电路产业的繁荣。物联网和可穿戴设备正在崛起，很多机构判断，在不久的将来，联网的设备将不再仅限于智能手机、电脑等，会覆盖到智能家居、交通物流、环境保护等多个领域，物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，是继通信网之后的另一个万亿级市场。2014年，许多企业包括芯片、系统及软件企业都已经着手向物联网领域推进，年内发生的众多并购活动，都与物联网和可穿戴设备有关，如谷歌收购智能家居公司、三星收购物联网公司、英特尔收购智能手表公司等。
（二）国内形势
国内信息安全形势凸显发展集成电路产业的重要性。2014年，由于信息安全形势严峻，国家信息安全战略上升到了一个前所未有的高度。“棱镜门”事件的爆发，使高通和英特尔这样的芯片公司对政府、学校、医院、民航、交通等多方面系统的渗透率得到关注，集成电路国产化率提升迫在眉睫。今年“两会”期间，集成电路产业首次被写进政府工作报告，国务院领导密集调研集成电路产业，国家发改委对高通开展反垄断调查。作为国家信息安全和电子信息行业的基础，集成电路产业被关注度不断提升。
国家和各地方的扶持政策将密集出台。2014年，《国家集成电路产业发展推进纲要》（以下简称《纲要》）出台，在当前我国集成电路产业发展的关键时期，《纲要》作为今后一段时期指导我国集成电路产业发展的行动纲领，将为我国集成电路产业实现跨越式发展注入新的强大动力。《纲要》出台后，备受关注的国家集成电路产业投资基金开始落地，首批规模从最初的1000亿元提升到1200亿元，将大大提升市场人士的预期，资本对集成电路产业的关注度将持续高涨。同时，各地也纷纷推出地方版集成电路扶持政策。目前，北京、安徽、天津等地相继出台了集成电路扶持意见，通过设立投资基金，重点支持地方龙头企业在集成电路领域进行整合做大。其中，安徽提出2017年省内集成电路产值达300亿元以上，2020年总产值达600亿元，支持合肥等市建立集成电路产业发展基金。
4G智能手机、物联网产业快速发展及银行卡“换芯潮”，将为集成电路企业提供更多市场空间。我国移动通信开始从3G时代进入4G时代，2014年全国移动电话用户总数达12.8亿户，其中4G用户超过8000万，4G终端普及速度超出预期，2015年国产手机特别是4G中低端竞争将异常激烈，在手机芯片供不应求的情况下，本土集成电路企业将会从中分得一部分市场空间。我国物联网产业发展迅猛，在智慧城市、智慧交通、工业监控等方面的需求不断提升。据中国物联网研究发展中心报告，2015年中国物联网市场规模将达7500亿元，物联网技术的发展带来对各种感测器及低功耗、小尺寸晶片需求快速攀升，其中8英寸晶圆产能将是关键。根据央行规定，从2015年起我国将逐步停发磁条银行卡，以金融IC卡进行替代，目前各地已陆续开展“磁条卡换芯”工作，业内预计未来几年我国每年新投放的金融IC卡数量可达数十亿张。
除多种有利因素外，我国集成电路产业发展依然存在许多不确定因素。集成电路市场的推动力已经由PC转向智能手机、平板电脑，但是中国智能手机增幅下降以及诸多移动产品增长高潮已过，且价格竞争日趋激烈，正逐渐向低毛利率方向演进，加上有许多关键性技术尚未完全攻克，企业存在运营成本控制力不够、高端人才不多、市场对国产芯片信心不足等问题，使下一轮的集成电路增长添加了诸多不确定性。
综上所述，2015年尽管国内外经济形势严峻，不确定性因素和困难仍有很多，我国集成电路产业将面临着难得的发展机遇期，预计将实现二位数增速的较快增长。
来源：工信部运行监测协调局
欧盟HiPEAC提出高性能与嵌入式架构面临的挑战
2015年1月，欧盟“高性能与嵌入式架构和编译”( HiPEAC)创新网络项目公布了愿景报告，提出了高性能与嵌入式架构及应用所面临的挑战及行动策略，包括:
(1)依赖性，安全性
网络物理系统与物联网要求最高水平的安全与可靠性。特别的，安全性应当成为系统的首要设计功能之一，并应当从设计上保证系统的可靠性。
(2)管理系统复杂性
人们正在进入“成体系系统(Systems of Systems, SoS)”时代，系统复杂性正在极速增长。人们需要新的系统范式来应对复杂性的增长，包括具有反应能力的系统、反馈系统。
(3)能耗与能效
随着系统性能的提升，能耗越来越成为一种限制因素，需要开发方法与工具，使系统能升级达到预期的“服务质量”。需要研究方法，以实现系统各层之间的信息流动和优化。需要跳出冯诺依曼架构的束缚，探索神经形态架构、贝叶斯系统等替代性技术与架构。
(4)物理世界与虚拟世界的相互交融
通过网络物理系统和物联网，信息系统可以感知、监测、甚至控制物理世界。处理海量非结构数据要求开发新方法，以拉近物理系统和计算机系统之间的差距。由于信息系统能控制物理世界，需要在其系统设计中将安全性作为最基本的要求。
(5)学科交叉
信息系统已超越计算机科学的范畴，并已融入其他学科。然而，还需要对许多信息系统进行改进，以帮助领域专家集中精力解决问题本身，而不需要费力去学习解决问题的方法。需要采用跨学科的方式去开发相关应用。
(6)整体性
信息系统正在朝着由异构架构组成的分布式SoS发展，并且配备有种类繁多的应用与通信基础设施。为了有效且高效地利用这种复杂系统，需要开发整体性方法来开展系统设计，以通过非功能性信息流来实现动态优化。
(7)技术演进
过去几十年间推动着计算机系统飞速发展的多项技术目前正在接近其物理极限。需要开发新的、颠覆性的技术，以实现高效的数据存储、信息处理和通信。然而这类技术需要一定时间才能成为主流技术，因此计算机系统的性能可能在未来一段时间内处于停滞状态。
唐川编译
物联网驱动2015年微控制器成长12%达200亿
IC Insights近日发布《全球集成电路产业分析与预测》，伴随着物联网和可穿戴装备等新应用的高速发展，微控制器（MCU）将进入下一轮的经济增长阶段。据估计，2014年全球MCU出货量达186亿个，年增长率16%，产值约159亿美元，年增5%。在物联网及穿戴装置等新应用驱动下，2015年MCU出货量规模可望达209亿个，较去年增长12%；至2019年MCU出货量将达273亿个，2014至2019年的年复合成长率将约7.9%。IC Insights指出，2014年约有3.06亿个8位、16位及32位MCU应用于物联网领域，预期2019年应用于物联网的MCU有望达14亿个规模。 智慧卡微控制器（smartcard MCU）出货量目前约佔全球微控制器出货量一半，2013年销量下跌22%，其与政府延迟全球智慧卡计画及本身市场相关，2014年销量增加25%至92亿美元。智慧卡微控制器销售额在2014年也有反弹，从2013年衰退11%至2014年增长16%，增长至26亿美金。由于微薄的平均销售价格（ASP），智慧卡虽约佔全球微控制器出货量一半，此部分营收却不到全球微控制器总营收的20%。
原文题名：Microcontroller Sales Regain Momentum After Slump
其他
中国正式发布5G概念白皮书
IMT-2020（5G）推进组近日召开5G概念白皮书发布会。推进组指出，当前5G工作正在从前期研究进入至标准制定阶段，制定全球统一的5G标准已成为业界共同的呼声。ITU已经启动5G标准研究工作，并明确了IMT-2020的工作计划：2015年中将完成IMT-2020国际标准前期研究，2016年将开展5G技术性能需求和评估方法研究，2017年底启动5G候选方案征集，2020年底完成标准制定。 白皮书从移动互联网和物联网的主要应用场景、业务需求及挑战出发，归纳出连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个5G主要技术场景。同时，结合5G关键能力与核心技术，白皮书提出了由“标志性能力指标+一组核心关键技术”共同定义的5G概念。其中，标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。
从2015年世界移动通信大会看新趋势
2015年世界移动通信大会(MWC)于3月初在巴塞罗那举行，全球主要移动通信企业在会上展示了众多新产品与技术，体现出以下趋势:
(1) SG技术正在摸索
在2014年4G技术开始普及之后，全球通信厂商正在将网络重心向SG转移，试图在标准的制订上分一杯羹。多家设备商预测，SG要到2020年才能商用。
(2)从现实迈向虚拟现实
SG使得人与人之间实现无缝连接，SG网络还将进一步加强“人与物”、“物与物”之间的高速连接。本届MWC大会上，华为等厂商展示了基于SG技术的虚拟现实应用。华为首次对外展示了基于“场通信”理念设计的第一个原型系统MirrorSys o MirrorSys通过墙面般大小的超大屏幕演示了全真视野、真人大小的超高清视频与全空间的环绕立体声，让人享受到视觉听觉的极致浸入式。除了基于SG的虚拟现实应用外，HTC等厂商推出虚拟现实可穿戴设备。
(3)人工智能
现在科技的发展正在逐渐模糊人与物的界限，也在逐渐给我们带来更为丰富的交互体验，传统IT巨头发力人工智能领域。高通展示了神经形态计算平台Zeroth。基于Zeroth的芯片可自主思考、自主学习、自主行动，可用于智能手机、汽车、手表、机器人等诸多领域，并能在本地完成图像和语音识别，无需上传到云端。
(4) SG推动物联网发展
SG技术将激发物联网的潜力，同时，将突破物联网大规模应用关键瓶颈。爱立信、华为等公司已经开始探索SG在物联网领域的用途。
(5)可穿戴设备大热
随着智能手机行业的竞争愈发激烈，该市场的增长正逐步放缓，因此对于手机厂商来说，可穿戴设备成为下一个争夺的焦点。华为发布了三款可穿戴设备，包括智能手表HUAWEI Watch,智能手环TalkBand N2、蓝牙耳机TalkBand N 1 o HTC和宏蓦推出智能手环HTC Grip和Liquid Leap+。此外，海尔发布了面向儿童和宠物的智能手表。
(6)识别技术升级
指纹识别、人脸识别解锁技术已被广泛应用于智能手机。在本届MWC上，高通、中兴等展示了新的识别技术。高通展示3D指纹技术，采用超声波识别，比以往的识别技术更准确更方便。中兴推出用于手机的虹膜识别功能，可用于安全支付、屏幕解锁或是访问安全内容。
(7)车联网开始走向成熟
车载方案与智能终端齐飞，车联网开始走向成熟。高通展示了绕龙自动驾驶解决方案，福特推出“智能骑行”电动自行车实验项目，华为展示了车载无线路由器CarFi。
(8>增强现实
增强现实目前在娱乐、教育、生活、服务方面已被广泛应用。本届MWC上，英特尔展示了增强现实“扩增实镜”技术。“扩增实镜”是借助计算机图形技术与可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，并通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体。
唐川摘编自
Gartner发布2015物联网预测报告
美国市场研究机构Gartner发布了《2015物联网预测报告》（Predicts 2015: The Internet of Things）。根据该报告，联网汽车已成为现实，未来车载无线上网能力则迅速从高端汽车与高级品牌扩散至中端车款，车载数字内容以及信息娱乐系统将给应用程序处理器、图形加速器、显示器与人机界面技术带来巨大的增长机遇。 根据预测，全球物联网设备数量将从2015年的49亿成长到2020年的250亿。到2020年全球将会出现2.5亿台联网汽车，这些联网汽车可望具备远程信息处理、自动驾驶、车载信息娱乐系统与各种移动服务功能，将成为未来物联网的主要元素和驱动力。
原文题名：Gartner Says By 2020, a Quarter Billion Connected Vehicles Will Enable New In-Vehicle Services and Automated Driving Capabilities
布鲁金斯学会报告分析美国高端产业特征与挑战
2015年2月3日，美国布鲁金斯学会发布了题为《美国高端产业：有哪些、在哪里及其重要性》的研究报告。报告指出，高端产业的竞争力对美国经济复苏至关重要，并列出了能够维持美国当前发展和持久繁荣的50个关键高端产业，同时指出这些以高技术创新为特征的高端产业均面临严峻的挑战。
原文题名：America’s Advanved Industries:What They Are, Where They Are, and Why They Matter
美普渡大学利用蓝水超算机研究未来纳米级晶体管
2015年3月，美国国家科学基金会(NSF )报道了普渡大学电气与计算机工程学院教授、计算纳米技术网络主任格哈德·克里麦克(Gerhard Klimeck)及其团队在未来纳米计算技术领域的研究成果和计划。
克里麦克团队已开发出一款为学术界、半导体公司和学生们所用的重要软件工具，用于预测纳米级晶体管的未来状况。该软件被称为“第五代纳米电子建模工具”(NEMOS )，它能模拟当电荷通过数个原子宽度的晶体管时所发生的多尺度、多相现象。NEMOS能辅助研究人员设计未来纳米电子设备，包括晶体管、量子点等，甚至在这些设备被真正开发出来前，就能预测出设备性能和工作状况。
通过NSF“千万亿次计算资源分配”项目资助，克里麦克团队正利用国家超级计算应用中心的蓝水超级计算机，研究现有半导体技术的极限和未来构件的可能性。
蓝水计算机是全球领先的模拟、建模和数据分析机器。克里麦克团队成员已利用蓝水计算机完成了国际半导体技术路线图所需的设备模拟和配置工作。他们探索了未来15年内设备进一步小型化的技术可行性，并确定诸如量子散射和约束等对极端小型设备可能产生的性能影响。克里麦克团队还利用蓝水计算机探索可用于替代硅的材料，包括砷化锢、锑化锢、石墨烯、碳纳米管等。克里麦克表示，他们还将开发一款工程工具，用以理解和设计摩尔定律失效以后的设备。
田倩飞编译
注：部分信息摘自《战略信息集成服务平台》和中国科学院《信息化研究与应用动态》
