分享:科幻慢慢变现实

2012年,科学家在DNA合成与存储、页岩气能源变革、3D打印与大数据应用方面取得突破,推动科技领域快速发展。XNA的研究为‘人造生命’提供可能,页岩气产量激增改变能源格局,3D打印技术加速创新,大数据时代催生无限商机。

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  科学家在刚过去的2012年证实,DNA已可以实现人工合成,还可以用作存储介质。英国医学研究委员会分子生物学实验室等机构的研究人员则人工合成了一种名为XNA的物质,在遗传和进化许多关键功能上可替代DNA。XNA也能像DNA一样存储遗传信息。这对研究生命起源乃至“人造生命”具有重大意义。

  地球上石油和天然气,现实和潜在储量其实比我们想象中多,页岩气是其中的一匹大“黑马”。在美国,页岩气将取代煤炭,成为仅次于石油的第二大能源资源,页岩气产量的增加也拉低了能源价格。2000年,页岩气产量不过占全美天然气供应量的2%。但在去年,这一比例升至37%。去年,天然气跃居美国电力生产的首位,也推动美国的碳排放量降低到20年来的最低水平。

  “3D打印”和“大数据”可谓2012年信息领域最热的两个关键词。

  在2012年的工业生产中,已经有越来越多的公司依赖三维打印技术来制造零件和模型。

  例如,在汽车工业中,设计师在设计新的零部件时,已经习惯使用三维打印技术来制作快速模型;医疗设备公司尝试用3D技术打印更便宜且方便机洗的新假肢。

  XNA的研究,被认为是在“人造生命”道路上迈出的重要一步。体积小,密度大,可在不苛刻的条件下保存数千年,DNA存储的优势显而易见。未来,DNA硬盘或许会和今天的硬盘、U盘和光碟一样普遍。

  将来时

  业界预计,这不仅仅是发生在美国的能源变革,极有可能成为全球页岩油气开发的“引擎”,驱动能源产业出现一场革命,以美国为中心,波及全球。但需警惕的是,页岩气等非传统油气资源的开采,会给环境造成目前仍无法弥补的伤害,必须慎之又慎。

  将来时

  三维打印直接打印出科学家想要研究的分子,让实验室创意更快转化为工业化产品。至于“大数据”时代,将给人们创造出更多难以想象的市场空间和价值,从而带来“大知识”、“大科技”、“大智能”、“大利润”和“大发展”。

  

基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于数据驱动的Koopman算子的递归神经网络模型线性化”展开,旨在研究纳米定位系统的预测控制问题,并提供完整的Matlab代码实现。文章结合数据驱动方法与Koopman算子理论,利用递归神经网络(RNN)对非线性系统进行建模与线性化处理,从而提升纳米级定位系统的精度与动态响应性能。该方法通过提取系统隐含动态特征,构建近似线性模型,便于后续模型预测控制(MPC)的设计与优化,适用于高精度自动化控制场景。文中还展示了相关实验验证与仿真结果,证明了该方法的有效性和先进性。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力,从事精密控制、智能制造、自动化或相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①应用于纳米级精密定位系统(如原子力显微镜、半导体制造设备)中的高性能控制设计;②为非线性系统建模与线性化提供一种结合深度学习与现代控制理论的新思路;③帮助读者掌握Koopman算子、RNN建模与模型预测控制的综合应用。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现流程,重点关注数据预处理、RNN结构设计、Koopman观测矩阵构建及MPC控制器集成等关键环节,并可通过更换实际系统数据进行迁移验证,深化对方法泛化能力的理解。
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