人工智能领域在日新月异地发展着,不久的将来人们有望见到善解人意、有人情味、能和人类自然沟通的“情感计算机”。

人们能通过向机器提供更强的逻辑能力而使人工智能领域获得下一个重大突破,而提高情感能力也同样奏效。

“感情”通常设有和无生命的机器联系在一起,但《感情计算》的作者罗莎琳德 · 皮卡得(Rosalind Picard)却认为情感可能正是计算机有效工作所必需的东西。

马萨诸塞技术协会的计算机技术教授皮卡得说,计算机需要人工感情以便更好地理解用户并进行自我分析和自我改进。

科学家越是对作为计算机模型的“湿件”——人脑及神经系统——进行深入研究,就越倾向于得出这样的结论:情感并没有游离于智能而是它的一部分,它是我们用以加工处理环境中大量刺激物的一种工具,它还在人类学习和决策中充当了某种角色。例如,对一个错误的决定产生不良感受意味着机器将集中精力规避未来的错误。而另一方面,愉快的感觉则无疑加深了这种体验。

“假如我们希望计算机具有真正的智能来配合我们,和我们自如地交流,那么他们就需要有能力辨认、表达自己的感情,具备已为人们称作‘情感智能’的感情。”罗莎琳德如是说。

同时她还指出:协助计算机防止自我毁灭是情感帮助计算机的一种途径。目前,计算机出错信息,但他们缺乏“内心情感”来认识自己所干的“坏事”或毫无意义的事。一种对死亡的良性恐惧感则能激发计算机一旦出错就会马上纠正过来。

另一方面,电脑的自我保护意识必须隶属于为人类服务这个中心,下然的话.后果是难以设想的:Li:如人们在电影《2001:空中奥德赛》中所看到那样:“HAL”那台虚构的计算机因为惧怕自身的死亡竟然消灭了几乎所有的人类伙伴。

类似的能“读懂”用户的计算机能采集到大fit关于人类的个人信息。这些信息不只是关于我们所说的、做的,也是我们可能有的想法和感觉。他们收集到这些信息的记录无论对市场人员、诉讼起诉人、保险精算人、潜在雇主还是分居的夫妇都有着极高的价值。也正是因为这样,这些信息有可能被不正当地使用。

但情感也能使计算机成为更好的师长,那些能留意到用户感情反应的软件会感知他的顾客的挫败感并把这种挫败感和所面临的问题联系起来。计算机的这样一种能力极大地增加了纠纷调解的可能性。

“情感不仅有益于高质量的交流,而且在智能方面直接影响人们交流的能力。”皮卡得说,“计算机的情感技能,特别是辨识和表达感情的能力,对和人类进行起着重要作用。”

[沈海婴樊丹丽译自English of Science And Technology Learning,1999年第2期]

量子计算机的雏型

1998年,物理学家把他们的注意力转向药品,以期制造出第一台量子计算机。

标准的计算机是用0或1的形式来处理数据位。但在一种量子器件中情况却不同,它是用单粒子来存贮被称作“量子位”(“qubits”)的更复杂的多态。例如,一个带“上”旋或“下”旋的电子可以存贮0或1。然而,由于1个电子可以呈分裂状态存在,并能同吋“上”旋和“下”旋,因此,一个量子位便能同时代表0和1。

这种独特的性质使得一台量子计算机具有强大的功效,至少在理论上是如此。如果说一个普通的数字位串存贮一个单一的0、1序列,那么一个量子位串的多个共存的分支就可以一举代表多个可能的序列。将一台量子计算机开通,它就会分裂成一大群“影子计算机”(“ghost computers),而每一台各自进行自己的运算。

经过10年的尝试,1998年4月,科研人员终于将这种理想付诸实现。他们利用麻醉药氯仿的分子中的原子旋转来存贮量子位。圣何塞IBM阿尔玛登研究中心的艾萨克,庄、麻省理工学院的尼尔 · 格申弗尔德和加利福尼亚伯克莱大学的马克 · 库比勒克利用无线电波的脉冲来触发2个量子位,井进行一次简单的运算。他们的计算机同时对4个字母串,例如XAEXI,AIEXX,XAXEI,XIXAE进行等价检索,而且成功地找出了含有的项,除了这种计算机不是对输入逐一进行检验,而是对输入同时进行检验外,并没有什么惊人之处

但是,要制造一台真正有用的计算机,则需要更多的量子位。如果2个量子位能够平行检验4项的话,那么一台具有32个量子位的计算机就可以拥有40亿以上个计算分支,并且它面对那些使最快的超级计算机陷入困境的数字问题,能够游刃有余。但困难在于,量子的平行性如果受到一点噪声(即使只是一个杂散原子)的干扰,就会导致失效。

9月,戴维 · 科里和他的MJT同事们与来自新墨西哥州洛斯 · 阿拉莫斯国家实验室的物理学家们一起工作,向解决这个问题迈进了一步。最有希望的方法是“误差校正”。通过将信息分布在几个量子位上,它们之中的某些误差可以利用仍存留在其他量子位中的信息加以校正。

这个研究小组的研究结果表明:在一台具有3个量子位的简单的量子计算机中,即使是这3个量子位均受到运算过程中的噪声干扰,在其中的2个量子位中残留的信息也可以被用来使第3个量子位回复到它的正常状态。但是,从只有3个量子位到一台强有力到足以解决重大问题的量子计算机之间,还有一段漫长的路要走,新泽西州Murry Hill AT&T贝尔实验室的彼得 · 肖尔说。

[王乃粒译自New Scientist,1998年12月~1999年1月]

美国十大航天研究中心

美国航空航天局设有10所航天研究中心,它们各自承担不同的研究任务并分布在美国各地。现简要介绍如下:

 · 加利福尼亚州莫费特 · 菲尔德市艾姆斯研究中心:艾姆斯研究中心从事风洞测试和天体生物学研究——主要研究其它星球会出现什么样形式生命体,、设于西弗吉尼亚州费尔蒙特的莫费特联邦机场和软件独立检测验证设施也属艾姆斯研究所管辖。

 · 加利福尼亚州爱德华兹空军基地德赖登飞行研究中心:该研究中心研制无人驾驶环境监测飞机及新一代航天器发射火箭。

 · 加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室:JPL实验室是“侨居者”、“卡西尼”、“伽利略”和其它众多不载人航天器的开发产地。该实验室专门从事空间机械探测工作。分设在加利福尼亚州莫哈韦沙漠、西班牙和澳大利亚的实验室网站与航天飞机保持通讯联络。

 · 得克萨斯州休斯敦市约翰逊航天中心:JSC航天中心设有巨型水槽以备宇航员接受模拟太空行走训练以期达到空中作业控制目的。JSC航天中心还协助有关部门开发国际空间站。新墨西哥州拉斯克鲁塞斯白沙试验设施也是JSC下属机构。

 · 宾夕法尼亚州克利夫兰市刘易斯研究中心:该研究中心专门从事超音速和亚音速发动机设计。

 · 佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心:该中心承担多种不同类型航天飞机起飞准备和发射任务。

 · 马里兰州格林贝尔特市戈达德航天飞行中心:该航天飞行控制中心与分别设在弗吉尼亚州沃洛普斯飞行实验室和纽约市戈达德太空研究所合作管理卫星的运行工作。

 · 弗吉尼亚州汉普顿市兰利研究中心:兰利研究中心主要从事开发新型飞机的设计方案。

 · 亚拉巴马州亨茨维尔市马歇尔航天飞行中心:该中心对载人航天飞行作专门研究;研制火箭主发动机和固体火箭助推器。

 · 密西西比州斯坦尼斯航天中心:该航天中心主要工作是测试未来航天器的推进系统。

 [易家康译自Discovery,1999年4月号]

美国今后5年推出的运载系统

▲“深空一号”离子推进系统:已于1998年发射升空、耗资约1.5亿美元的这枚航天器能源来自光电池组。安装“深空一号”上的离子发动机现在正接受飞行测试,预计该航天器将探访一颗彗星。离子推进系统采用太阳能板产生电场并以此加速载荷氙原子运动。该发动机能在特定时间连续运作数周,因此可达到很高航速。

▲基斯特勒可重复使用运载火箭:预计今年后期发射升空的运载火箭投资建造数额不详,以蓖麻油和液氧混合燃料为能源。华盛顿州柯克兰市基斯特勒航天公司研制的K-1火箭号称“世界首枚可完全重复使用的运载火箭。2级火箭采用俄制发动机且以蓖麻油和液氧混合燃料驱动,分离后的火箭启用降落伞返回地面。

▲罗顿旋转火箭:预计2000年发射升空的罗顿火箭耗资约为1亿美元,由旋转火箭发动机推进。罗顿航天器现正由加利福尼亚州里德伍德市旋转火箭公司制造。该航天器采用轻便旋转火箭发动机垂直起飞,将有效载荷输送到低地球轨道后,航天器作飞行姿态调整并伸展直升机式旋转翼。它以底部朝下方式重返大气层,直升机式旋转翼开始作被动旋转,但是一俟进入垂直着陆状态即由顶部小型火箭驱动旋转完成垂直着陆。

▲太阳轨道转换推进器:预定2002年发射升空的太阳轨道转换推进器耗资约3000万美元,利用太阳热气流为能源。波音公司正在承担建造任务。该推进装置采用大型反光镜将阳光聚焦到一块长方形石墨板上,聚热装置被加热到2100℃并将汽化的液氢推进剂贮备起来以便产生推动力。这种推动器可在数周之内将有效载荷从低地球轨道轻巧地转移到较高轨道。必要时这种轻型推进器还可以利用小型火箭发射卫星。

▲“空间快车”:预定2003年发射升空的“空间快车”耗资高达40~60亿美元左右,采用吸氧发动机和火箭为动力。加利福尼亚州帕姆代尔空间快车公司正在研制重型航天飞机。这种航天飞机将利用创新喷射泵冲压喷气式发动机加速到6马赫,然后转用火箭发动机续航,分离后的火箭将逐一飞返发射带。

 [易家康译自Scientific American,1999年第2期]