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创新

年度回顾:通用电气研究院的工程师和科学家使世界变得更智能、更安全、更高效

山姆·沃利
2020年12月30日

A日韩毛片免费视频一级特黄:客机是用电推动的?日韩毛片免费视频一级特黄:人工智能能像孩子一样学会推理吗?A日韩毛片免费视频一级特黄:机器人“蠕虫”能挖一条比五个足球场还长的隧道?这些只是一些雄心勃勃的概念——具有重要的现实应用——是通用电气研究院的科学家和工程师在2020年下定决心的。在这期间,他们使用超级计算机来计算如何使发动机运行得更热,风力涡轮机的运行效率更高。以下是一些世界上最聪明的人今年在通用电气位于纽约尼斯卡尤纳的研究园日韩毛片免费视频一级特黄里做的一些事情。

 

你能挖吗?

深度调查

 

如果你看到一条6英尺高的蚯蚓从它刚挖的隧道里冒出来,你可能会感到有些惊讶——但别担心,这条蚯蚓会来帮忙的。在通用电气研究院,Deepak Trivedi和他的同事们一直在研究一种柔软的、受生物启发的机器人,这是国防高级研究计划局资助的一个价值250万美元、历时15个月的项目的一部分日韩毛片免费视频一级特黄:暗渠程序。可以说,在一天内,挖掘隧道可以拯救部队的生命。

蚯蚓虽小但很强大,能在挖过的泥土中留下一条直径两倍的隧道。Trivedi是一位软机器人专家,他从蠕虫的内部动力学和其他物理属性中获得了灵感。日韩毛片免费视频一级特黄:原型他和他的同事们正在研究,液体在七个内腔中流动,这些内腔充当肌肉,日韩毛片免费视频一级特黄:弯曲当水被泵入和抽出时。机器的机头装有一个引导工具,当地球向前移动时,它可以搅动和软化地球。一旦它完全投入使用,机器人的工程师们预计挖掘者能够在90分钟内挖一条比五个足球场还长的隧道。特里维迪说:“在理解这些软结构时,数学和生物学的例子中有一些美好的东西。”。“除了能做得很快之外,还能做一些很酷的东西。”

 

传感器和灵敏度

Radislav Potyrailo GE研究所

 

Radislav Potyrailo是乌克兰人,上世纪90年代来到美国从事分析化学研究,他在GE Research的同事们都知道他是一位科学家,他在任何地方都能找到答案,并且不怕挑战假设。Potyrailo喜欢去图书馆,在开发一种可以检测有毒化学物质的薄膜的项目中,他和他的同事甚至从一只彩虹蝴蝶翅膀的结构中找到灵感。最近的另一项成就也与日韩毛片免费视频一级特黄:传感器检测危险的化学物质,有一天这些化学物质可能会被用于可穿戴设备,以帮助保护工作场所和人们的安全。它正在掀起轩然大波:5月,波提莱罗的发现登上了《自然电子》杂志的封面。

传统的传感器可以帮助用户避免火灾或其他事故,但它们的性能会受到温度和湿度的影响,而且它们通常只有一个输出。回顾过去的传统技术,Potyrailo和他的团队使用了一种被称为介电激励的原理,该原理由交流电驱动来激活传感器。为了解释它是如何运作的,波提莱罗用了一个比喻:看一幅著名的画:达芬奇的《蒙娜丽莎》。他说,检查这幅画的边缘,你就会看到一条线。代表传统传感器的单一输出。但是,将这幅画垂直于它的表面,所有重要的细节都会突然出现。他说:“如果你在转弯时选择了正确的变量,你会看到画中有多种颜色。”。或者,在气体传感器的情况下,多个输出可以告诉用户更多关于他们试图测量的大气条件的信息。

 

超模

超级计算机通用电气研究

 

风中有多少潜在的能量?这是通用电气工程师面临的一个问题,他们正在寻求设计风力涡轮机,以尽量从海上风中获取最大的能量,而不会过载。2020年,他们招募了一个新的盟友:美国能源部8月批准通用电气研究院的工程师使用Summit(位于田纳西州橡树岭国家实验室的强大超级计算机)帮助他们进行计算。在接下来的12个月里,通用电气研究院(GE Research)日韩毛片免费视频一级特黄的空气动力学研究员李晶(音译)和她的团队将挖掘大量现有的风力数据,在Summit上进行模拟,模拟风力强度和风速,然后使用这些输出来模拟理论风电场的气流,最终计算出最佳负载能力和发电量。

Li和她的同事们特别想了解沿海低空急流,这是风力发电日韩毛片免费视频一级特黄感兴趣的洋流,人们认为它们与风从陆地流向海洋的方式有关,但目前还不太清楚。峰会将使这项工作更容易进行,使研究人员能够更详细和更大规模地了解风动力学。“有了超级计算机,”李说,“你不再局限于观察风如何通过一个叶片。你可以从一个大型风力发电场的几十台,甚至几百台涡轮机上得到这些信息。”

 

尖锐的问题

通用电气研究所超级计算机

 

喷气发动机有多热?“就像生物学家使用显微镜或天文学家使用望远镜一样,高保真的模拟使研究人员能够看到他们在其他情况下无法看到的东西,”Rick Arthur说通用电气研究公司。到了2020年,亚瑟和他的同事们被允许使用日韩毛片免费视频一级特黄:首脑会议橡树岭国家实验室的超级高速超级计算机。

“它开辟了一个全新的预测领域,这是日韩毛片免费视频一级特黄永远无法做到的,”通用电气研究院(GE Research)首席热科学工程师michalosusky说。Osusky和Arthur说,超级计算机模拟将帮助他们指出喷气发动机和燃气轮机设计方面的突破,并创建一个“金标准数据集”,使科学家能够分析以前隐藏的问题并阐明潜在的解决方案。

 

坐着,呆着,计算着

彼得·杜格研究人工智能

 

当他还是一个在多伦多长大的孩子时,他喜欢带着他的狗在附近跑来跑去,或者监督他在后院建的爬行动物坑。他特别喜欢教他的动物朋友玩把戏。现年53岁的屠呦呦仍在从事教授新技巧的工作——只是现在,他的受训者不是狗,而是电脑。屠呦呦是通用电气研究院(GE Research)人工智能的首席科学家,最近,他一直在寻找让人工智能学习的新方法,包括通过狗和孩子擅长的基本推理。屠呦呦解释说:“小时候,日韩毛片免费视频一级特黄会做大量的诱导。阿姨很会画画吗?

人工智能擅长处理大量的数据和发现细微的模式。正如屠呦呦所描述的那样,面对“经济刺激不足”的情况,中国的准备不足——根本没有足够的信息可以继续下去。当孩子们在世界上学习的时候,这是可以从他们身上得到启示的地方。屠呦呦一直在尝试为年轻的人工智能系统提供相当于父母-专家的温和修正,包括一些看似一般规则的例外,比如那些管理语言的规则。屠呦呦认为,如果人工智能的机器能够掌握与人类沟通的细微差别,并最终掌握彼此之间的交流,那将是迈向机器能够理解各种问题的一步。屠呦呦说:“我一直认为,日韩毛片免费视频一级特黄需要更多的同伴与日韩毛片免费视频一级特黄一起走这条路。”。

 

2050愿景

飞机

 

就燃油效率而言,商业航空已经取得了长足的进步:自1960年以来,每位乘客的燃油消耗量下降了80%。但这些节日韩毛片免费视频一级特黄被同期客运航空的迅猛增长所抵消,这使得飞机和发动机设计师们寻找新的方法来减少航空对环境的影响。“日韩毛片免费视频一级特黄需要一些根本不同的东西来实现下一个飞跃,”通用电气尼斯卡尤纳研究中心的高级首席工程师约翰亚吉尔斯基(johnyagielski)说。雅杰尔斯基和他的同事们正在研究一种完全不同的东西:一种电力驱动的推进系统,它的功率和重量足以让一架17.5万磅的商用客机和175名乘客保持在高空。

美国能源部的一项新的研究项目将得到美国能源部800万美元的资助。目前的挑战是如何将燃烧更清洁的生物燃料转化为兆瓦的电能,然后如何将电能转化为足够的推力来驾驶波音737级飞机。但是,这一挑战也是对通用电气工程师的一种邀请,即重新设想飞机发动机的外观,设计出比机翼下传统发动机型号更高效的新设计。Yagielski说:“这是为了证明这些技术的可行性,并说服ARPA-E投资建造一个完整的原型并对其进行测试。”。“这是为2050年代的飞机设计的。”

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