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伊利诺伊大学开发出可承受自身12000倍重量的人造肌肉
你的肌肉够不够发达?能承受多少重量呢?恐怕再厉害也比不过这家伙了,就是它,人造肌肉!这图是放大后的,人家本身直径只有 0.4 mm
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你别看它细的跟根绳似的,人家可是大力士,据说可以能够承受 12,000 倍于自身的质量。相当厉害吧。
它是由伊利诺伊大学机械科学与工程系(MechSE)的研究人员们研发的,由一种由碳纤维和橡胶制成。
其实一开始的时候,MechSE 团队只想着捣鼓出一种更强劲、更实用的新设计。
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怎么才能让人造肌肉更强劲呢?材料是关键,于是研究人员就找来了非常强韧、但质量极轻的碳纤维。
为了让它更易于发生形变,研究人员还将它和聚二甲基硅氧烷(PDMS)橡胶混合了一起,然后扭曲成螺旋状。
这么一混合,大力人造肌肉便诞生了。研究人员表示,还想琢磨琢磨咋能让它更强劲,那样的话它就能用在人类辅助设备上,帮人们干活了。
研究人员在其末端施加小电流,人造肌肉会卷曲,随之碳钎维分离,人造肌肉直径变大,长度随之缩短,从而拉起附着在底部的负载。
测试时,研究人员用了不同的电压,结果发现即便电压很小,这个人造肌肉也是十分听话的。
没有电压怎么办?别担心,通过将液体己烷输送到卷曲的人造肌肉中,也可以让它收缩。
以一根直径仅 0.4mm 的人造肌肉束为例,它竟然能够将半加仑的水提升 1.4 英寸(3.6 CM),平均每厘米的输入电压仅 0.172V 。
换算一下,这已经是其自重的 12,600 倍,机械应力高达 60 兆帕、拉伸能力超过 25%,单位做功 758 焦耳/千克。
研究人员表示: 这些低成本、轻量级人造肌肉的应用范围相当宽广,涉及机器人、假肢、矫正器、人类辅助设备等不同领域。
人造肌肉又叫电活性聚合物,是一种新型智能高分子材料,它能够在外加电场的作用下,通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧、或膨胀,和生物肌肉十分相似。由于它能模拟活体的生物过程,于是人们把这种材料称为生物聚合物。
去年,哈佛大学 Wyss 研究所和麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员联合研发出了机器人人造肌肉。
这种人造肌肉受折纸结构启发,能仅凭水和空气让柔性机器举起高达自身重量 1,000 倍的物体。
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与新研发的人造肌肉不同的是,这个人造肌肉完全不需要其他电源或人力输入来指导肌肉的运动,那它怎么动呢?
这要归功于它的神奇“骨架”,这骨架材料多样,由金属线圈、折叠成特定图案的塑料片或各种材料制成,然后将其放进塑料或者纺织袋内,注意袋子里充满了空气或流体。
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想要让这个人造肌肉动起来,需要通过改变袋子内部的真空状态,使皮肤塌陷到骨骼上而引起肌肉的运动,从而产生驱动运动的张力。
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人造肌肉十分灵活,身体柔软有弹性。它们每单位面积产生的能量可以比哺乳动物骨骼肌产生的力量大六倍左右,2.6 克肌肉可以举起一个 3 公斤的物体,这相当于一只野鸭举起了一辆汽车。重要的是它很便宜!
科学家们研发人造肌肉主要是为软体机器人服务的。因为软体机器人有刚性机器人无法替代的优点,它们身体柔软,用途很广泛。

介电弹性体致动器的结构是在2片电极间夹了绝缘物,当通高压电时,2电极互相吸引,引起弹性体变形。
传统的绝缘物会被高压击穿,引起失效,本文介绍的是用液体做绝缘物,击穿后会自愈。
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Science誌:筋肉のような自己修復する静電アクチュエータ
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最近特斯拉TESLA电动车在中国受到围攻,先指控涉嫌间谍,又说刹车失灵。但特斯拉的创始人艾隆-马斯克似乎不为所动。他的所思所想飞到了九霄云外,筹划创造一个“多星球物种文明”。

多行星球物种

马斯克上星期五(4月23日)在的推特上贴出一段他自己的讲话视频。他说:“现在离人类最后一次登上月球几乎半个世纪了,这时间太长了,我们需要返回到那里”。

"我们需要在那里有一个永久的基地,一个大的,永久占领的,月球基地,然后在火星上建一个城市,成为一个航天文明。我们不想成为那些单行星物种之一,我们想成为一个多行星物种。"

一次存在危机

前不久,艾隆-马斯克在推特转发一段儿别人对他的访谈,他谈到自己小时候对生命有疑惑,后来想明白了:"我过去对生命的意义非常好奇。我在11岁或12岁的时候曾有过一次存在危机。我得出的结论是,我们不知道答案。但是,如果我们增加文明的高度和广度,我们就有更好的机会了解生命的意义。

芯片植入大脑

马斯克在发明网络交易支付宝Paypal,特斯拉电动车之外,他的公司开发芯片植入大脑技术取得进展:据美国Newsmax新闻 2月1日报道,埃隆·马斯克透露,一只猴子被他的一个初创公司植入微型芯片,然后就会用自己的思想玩儿电子游戏了。马斯克还说,"如果你认识的人脖子断了,脊椎断了,我们可以用芯片解决这个问题。"

星链可抗封网

艾隆-马斯克早已将注意力转向太空,他正在部署的星链计划,可能给地球人带来巨大的通讯变革,特别是可能颠覆网络封锁。等到部署完毕,他的星链在太空为地球人提供超级通讯便利,据介绍,只需要一个小型接受“锅”便可无界通讯或浏览…

3次送人去空间站

此外,他的航天探索公司SpaceX开发的火箭回收技术大大降低了人类太空旅行费用。他的龙飞船4月23日在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射一天后,将4名宇航员送到了国际空间站。那是美国恢复载人航天飞行以来SpaceX第3次执行此类任务。

星舰 月球 火星

4月16号,美国国家航空航天局(Nasa)宣布选择马斯克的SpaceX公司正研发的"星舰"飞船,将下一位美国宇航员送上月球,这将是自1972年以来的第一次。
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SpaceX公司研发可重复使用的"星际飞船",能携带大批人员和货物进行长途太空旅行,并可垂直降落。目前,火箭原型机正在德克萨斯州进行测试,迄今四次尝试飞行都以爆炸告终。但马斯克素以不怕失败著称。

美国宇航局希望返回月球,并在月球轨道建立空间站,作为持久立足点,测试新技术,为载人飞往火星任务铺路。

马斯克“星链”计划又获重要进展

周二(4月27日),美国联邦通信委员会(FCC)批准埃隆·马斯克的SpaceX为星链(Starlink)卫星使用离地面更近的轨道,以改善全球互联网的宽带速度和延迟,同时更容易将轨道碎片降至最低。
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FCC声明说:“经审查,我们同意SpaceX的意见,即修改轨道将改善SpaceX服务的用户体验,包括解决极地地区经常服务不足的问题。我们的结论是,其地面站天线的较低仰角和其卫星的较低高度会改善网络速度和延迟,使用户体验更好。”

FCC在周二批准了SpaceX的请求,降低了2814颗卫星的高度,让它们在540-570公里范围内运行。

该部门称,围绕SpaceX的变更“不会造成重大干扰问题”,并拒绝了Dish Network、亚马逊子公司Kuiper以及其他卫星公司的反对意见,这些公司指控让SpaceX改变轨道高度会对其他系统造成过多的干扰。

“我们的行动将允许SpaceX对其卫星群的部署实施以安全为重点的改变,以便在整个美国提供宽带服务,方便那些生活信号不足地区或没有信号的地区的用户”,FCC称。

星链是SpaceX推出的国际卫星互联网服务计划,该计划旨在通过布置近地轨道卫星,为所以有清晰的天空视野的地区提供互联网络。

根据星链计划的官网,该计划正在国内和国际上提供测试版服务,并准备在2021年发展到接近全球的人口覆盖。

“星链非常适合于全球范围的信号链接有挑战的地区。不受传统地面基础设施的限制,星链可以向那些信号不可靠或完全无法访问(网络)的地方提供高速宽带互联网”,官网声明指出。

目前尚不清楚整改持续时间以及这是否对网路科企的核心事业造成影响,但像美团、京东及腾讯这样的公司,皆非常仰赖支付业务来推动其电商、游戏及社群媒体等核心业务。字节跳动及滴滴也传出正探索海外上市的可能性,但新监管法规恐对这项努力造成阻挠。

研究机构龙洲经讯(Gavekal Dragonomics)驻北京分析师Zhang Xiaoxi指出,没人能逃过对金融科技的严厉监管打击,儘管这些监管要求大致与蚂蚁集团所遭遇的限制差不多,但那些正在考虑上市的科企,需要等到问题被改正之后才有机会。

据中国官媒《新华社》报导,腾讯、度小满金融、京东金融、字节跳动、美团金融、滴滴金融、陆金所、天星数科、360数科、新浪金融、苏宁金融、国美金融、携程金融等13家网路平台企业的实际控制人或代表,週四被中国人民银行、银保监会、证监会、外汇局等金融管理部门约谈。

纽约时报将辉瑞公司的信使疫苗制造过程首次公开了,我们终于可以看到科学家像巫师一样,在细胞里修剪搭建了一个全新世界。以下图文来自其报道。

步骤 一、从冷库中提取DNA
第一步事提取新冠病毒(以下简称病毒)的DNA。技术人员会从主细胞库中提取病毒DNA。这里所说的DNA中会涵盖名为质粒的DNA小环,也是疫苗的原料,会被技术人员提取后保存在-150摄氏度的小实验瓶中。这里的质粒就是病毒基因,通常一旦接触到了这种基因,人类自我本身将会生物反应,并且会构造病毒蛋白,以至于形成免疫系统。
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之后技术人员将会把解冻了的质粒注入进一批已经做了人工调整了的大肠杆菌里,从而使大肠杆菌把质粒带入自己细胞里。
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通常情况下一小瓶装满质粒的实验瓶能够用来生产5000万剂疫苗。
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步骤二:促使细胞成长繁殖
涵盖了大肠杆菌以及质粒的细胞将会被装在实验瓶中,并且在一种温暖无菌的琥珀色生长培养基的烧瓶中生长与繁殖。
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步骤三:发酵混合物(细菌)
以上提到的细菌会被给予一晚的时间进行生长繁殖,然后会被转移至一个拥有300升的营养液里,并且存放四天。在此期间,每20分钟细菌就会繁殖一次,并且复制数以万亿个DNA质粒。
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步骤四:采集并净化DNA
发酵过程在经历了四天后,研究人员将会往里注入一种化学物质来分解细菌的细胞墙,随后会净化混合物,并且最终提取到仅留的质粒。
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步骤五:质量检测
被提取出来的质粒将会被技术人员通过和之前的样品进行对比,以确认刚刚生产的质粒的病毒基因序列并未出现变异,并且能够被用于生产疫苗。
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步骤六:切割质粒
如果质粒顺利通过了质量检测,技术人员将会再往混合物里面加入一种为酵素的蛋白质。加入这种酵素的主要目的是把环状质粒切割开来,把病毒基因从环状状态切割成直线段。以上过程又被成为线性化,大约需要两天时间完成。
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步骤七 :净化DNA
技术人员将会再一次给已经很纯了的混合物进行净化,用于滤出任何残留的细菌或质粒片段。最终生产结果为一升的纯净病毒DNA。
技术人员会再次测试这一升净化了的DNA的基因序列,并且将其作为下一阶段的模板。截止到这里,每一瓶DNA能够用来生产150万剂疫苗。
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虽然以上进行的步骤都是在辉瑞公司的美国切斯特菲尔德工厂进行的。
虽然辉瑞公司的美国切斯特菲尔德工厂是惟一的质粒来源,并且以上步骤均从此工厂完成,但其余的生产疫苗步骤将会在两个不同的工厂完成。
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步骤八:运输
在运输前每瓶DNA都会被冷冻、装袋、密封,并且随时随刻都会被一个小型监控器监视其运输过程中的温度。
48个装有DNA的瓶子会被放入一个装有足够干冰的容器里,以确保所有的瓶子在容器内都会处于-20摄氏度冷冻状态。容器将随后被转运到辉瑞公司在美国另一家位于美国马萨诸塞州安多弗的生产工厂。
安多弗工厂主要任务是把病毒DNA转换成RNA信使,又称作为mRNA,这是辉瑞BioNTech疫苗的活性成分。
其余含有病毒DNA瓶子将会被送往德国美因茨的BioNTech工厂,并在那里进行加工以及分配给欧洲市场。
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步骤九: 进行DNA到mRNA的转变
美国马萨诸塞州安多弗的生产工厂平均每天解冻5瓶DNA,并且掺入由信使RNA组成的部分混合。
数小时内,酵素将会撬开DNA模板并转化其成为信使RNA,mRNA。最终产出的疫苗将会携带这种mRNA进入人体。人类本体细胞将会读取病毒基因并且自我生产病毒蛋白,又称为病毒抗体。
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混合物将会被移入到一个储罐里,并且通过过滤将去除无用的DNA、酵素、以及其他混杂物质。现在生产的每一批能够生产多至750万剂疫苗。
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步骤十: mRNA检测
辉瑞-BioNTech疫苗是第一批被批准能够在紧急情况下使用的mRNA疫苗。分析专家在此反复测试过滤后的mRNA以确保其出精度以及基因序列是否准确。最终结果能生产出来10袋病毒mRNA,并且每袋约为16升并且可用来生产75万剂疫苗。
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步骤十一:冷藏、打包和再次运输
mRNA包冷冻到零下20度,然后运到辉瑞在密歇根的工厂。将会在那里做成疫苗,然后再把样本运回来检测。
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步骤十二:准备mRNA
收到mRNA的包裹后,保持冷冻直到需要用时。每个包能个制造60万瓶,360万剂的疫苗。
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步骤十三:准备脂质
同时,另一个步骤也在进行,准备脂质(Lipids)——这种物质能保护mRNA进入人体细胞时不会被破坏。
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步骤十四:制作mRNA疫苗
这是魔术发生的地方。一组16个泵组成的机器,精确的控制着mRNA和脂质,将他们混合成脂质纳米粒。
当脂质和mRNA 片段相遇时,电级以毫微秒的速度将他们聚集起来,mRNA 片段就被纳米脂肪粒包裹起来了,形成一个疫苗颗粒。
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步骤十五:准备疫苗瓶
清洗和高温消毒疫苗瓶,13部高速摄像机在盯着流水线,每一个瓶子都要拍超过100张照片,有裂缝、碎片和其他问题的,都能迅速从生产线踢出去。
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步骤十六:罐装疫苗
机器将0.45毫升疫苗注射到一个瓶子,稀释后,成为6个剂量的疫苗。生产线每分钟能包装575个瓶子。
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上图是成品的疫苗结构。

步骤十七:打包、冷藏和测试
灌注完的疫苗经过检查,贴上标签,然后放进盒子里打包。所有盒子要再冷冻数天,降温到零下70度的极冷温度。与此同时,该批次的疫苗要送去做检测。
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步骤十八:打包和运输成品疫苗
数周的测试后,合格的疫苗可以运输了。盒子里装上了温度计,实时监测温度是否达标。每个盒子里有45磅的干冰。
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最后一步:打疫苗
一半美国人,超过1.4亿,已经至少注射了一针疫苗,绝大部分都是mRNA疫苗。这是洛杉矶一个巨大的体育场,变成了疫苗注射点。
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作者:花猫哥哥 来源:猫哥的视界(ID:maogeshijue)
1 三维化的雄安

大城市一般都是由点及面“摊大饼”式发展,在这个发展过程中,最难解决的问题就是交通组织问题。

因为城市资源都集中在核心区域,所以人流与物流的路线不可避免地从大饼四周向核心区域涌去,特别是在上下班的高峰时段,这个时段的城市核心区域与周边区域的交通组织非常的痛苦,城市越大,核心区域的交通压力也就越大

为了解决这个交通组织的问题,城市管理者想尽了办法——包括大规模修建城市立交、对车辆进行限行、建设更密集的城市地铁等,但是这些办法都治标不治本。

怎么办?

唯一的办法就是对城市功能进行分解,将一部分城市功能纾解到周边卫星城市,从而减轻城市交通组织的压力。

但是,对城市功能进行纾解又会遇到一个巨大的难题——即使将城市部分功能(资源)转移到周边卫星城市,但在城市大部分资源依然集中在核心区域的情况下,这些承担城市功能的卫星城市对人群缺乏吸引力。

卫星城市留不住人,城市功能纾解就是一个失败的尝试

说白一点,不管城市管理者怎么纾解城市功能,卫星城市拼资源是根本拼不过大城市的主城区的。

所以,城市功能向卫星城市纾解是一个世界性难题。

那么,雄安准备怎样去破解这个世界性难题呢?

雄安的解题思路不在资源上与主城区拼优劣(也拼不过),而是将一张白纸可以画出最好的图案的优势发挥得淋漓尽致。

首先,传统的城市规划是二维的,也就是城市所有的交通组织都在地面上规划;而雄安的规划则是三维的——地面之下也是城市交通网络的重要组成部分!

传统的城市在地面之下最多也就是规划地铁,而雄安则将所有的物流通道放在地下!
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雄安地下物流车道(来源:经济观察网)

为啥要把物流放在地下?

因为雄安将率先在地下车道实现全自动的无人驾驶!

自动驾驶最大的难题是不遵守规则的司机和横穿马路的生物,人车错层形成的封闭道路就能屏蔽掉这些干扰,在雄安做城市规划的时候,全球自动驾驶技术尚未完全成熟,但是这挡不住雄安的雄心——在雄安的城市规划中,全球第一次将所有城市物流车道放到地下,并且规划成8米宽4.5米高双向全自动无人驾驶的车道。

按:华为最近推出的无人驾驶技术非常惊艳,通过车辆安装的激光雷达与摄像头收集信息,然后靠着强大的人工智能算法模式已经初步实现无人自动驾驶。

物流放在地下不但大幅度地减轻了地面的交通压力,而且还让物流配送效率得到了空前提高,因为物流再也没有堵车的困扰。

未来的雄安同城快递与外卖将非常快捷。家里在做饭时点一个外卖,可能饭还没熟,外卖已经送到家里了。

雄安的地下不但是物流通道,还是城市能源传输通道。

城市电力、通讯、供水、排污等等全部通过地下传输,让城市上空的蛛网式线缆彻底消失。不但如此,雄安的地下将全面建设地下综合管廊来铺设燃气、给排水、通讯、热力以及电力电缆等管线。
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综合管廊(来源:新浪网)

综合管廊的主要作用就是让城市上空各种管线进入地下,改善城市环境;其次就是各种管线的铺设、增减、维修都可以直接在综合管廊内进行,大大减少了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。

2 智能化的交通网

现在我们的目光从地下转到地面之上,让我们来看看雄安地面之上的惊艳规划。

首先是最不起眼的街道路灯。

雄安街道的路灯是真正的智慧路灯——这个路灯不但能自动感知环境和天气情况来自动调节照明强度,同时还是一个5G基站,是城市的天眼(智能摄像头),更是一个神通广大的城市电子警察。

雄安的路灯可以辅助交通调度指挥和行政执法、对遇到突发情况的路人进行帮助、预防与震慑犯罪分子,检测环境指标,还可以为行人提供手机充电以及休闲座椅等服务。
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智慧路灯(来源:中国雄安官网)

未来雄安一定是全球犯罪率最低的城市,智慧路灯构建的无死角天网让在雄安进行的任何犯罪都无所遁形,雄安将打造成为一个真正可以夜不闭户,路不拾遗的城市。

雄安的地面预铺了低功耗无线物联网,形成了全域覆盖的物联网感知网络体系。在强大的基础设置支撑下,雄安不但可能是第一个在地面实现无人驾驶的城市,也将是全球第一个实现智能交通网的城市。

无人驾驶大家都懂,但是智能交通网一般人不明白,这里就简单讲一讲。

我们传统城市的交通组织主要靠各个交通节点(路口)的红绿灯来完成。传统的城市,红绿灯的时间是固定的,是由城市交通管理机构预测不同道路的车流与人流设置的固定时间。

但是城市的车流与人流具有随机性,所以我们经常会遇到这样的情况——明明人流通道没有人等待,但是斑马线的绿灯依然要亮规定的时间,让车辆白白等待;或者某个方向等待的车辆很多(很少),但是绿灯时间却很短(很长)等等。

如果一个城市实现智能交通联网,那么红绿灯的时间就可以根据具体的车流与人流来智能设定了,不仅如此,如果整个城市的红绿灯都通过物联网实现智能联结,那么管理交通网络的智能主机就可以根据城市的车流情况进行智能调节,对交通进行整体疏导。

百度曾经在北京某区做过一个实验,如果一个区的红绿灯实现智能联网调节,仅此一项就可以让该区域的交通效率提高40%。

百度的实验不过是在有限的区域内展示智能交通网的效率而已!

未来的雄安不但有强大的智能交通网,还有智慧的路!

“智慧的路”指依托于地下感知装置、地下无线充电装置、发光路面标识等路基设施和激光雷达、摄像头、毫米波雷达、天气环境监测传感器、高精度定位基准站等路侧设施,为车辆提供全方位感知信息。
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智慧的路(来源:新浪网)

因为雄安地面未来要实现无人自动驾驶,有了“聪明的车”,依托“强大的网”,驶上“智慧的路”——三位一体,让城市通勤效率得到一个飞跃。

3 科技点亮雄安

雄安的智能交通只是这个城市实现全面智能化的一个缩影,因为无处不在的物联网以及智能设备,让雄安真正实现了科技点亮生活。

智慧出行。雄安将投入无人小巴运营,它基于物联网、视频分析、设施控制、移动支付技术和诚信体系实现无感停车;
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无人小巴(来源:新浪网)

你走出家门口,来到公交站,一会儿一辆无人巴士自动停靠在路边,你上车之后,巴士上的刷脸系统自动提取你的信息,然后根据下车的地点自动在你的数字账户进行扣款,全程你几乎都没有任何感觉。

智慧公交。为用户提供公交线路换乘查询,到站时间和到站距离查询,以地图模式显示整条实时交通路线的通行状况和车辆位置,缓解用户候车焦虑,节省候车时间,形成绿色、高效的智慧出行体系。
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雄安5G+智慧公交(来源:腾讯网)

智能会议。企业与机构可通过手机客户端进行会议室预订及增值服务预订,当会议室预订完成后,参会者可通过会议短信密码或人脸识别进入会议室。会议室门口安置显示器,可查询会议信息,参会者可通过二维码在客户端进行签到。
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智能会议系统(来源:新浪网)

在会议室内,无线投屏可实现跨地域、跨空间、多屏幕内容同时投放,智能会议记录可以实时记录会议内容,并在会议结束后发给参会人,实现高效快捷的会议体验。

智能识别。利用机器学习数学人脸的检测、分析和比对,毫秒级快速完成身份判断及证件和人像比对,实现公共场所的无停留快速通行,也就是俗称的“刷脸通行”。

通过人工智能人脸识别与导航技术,实现访客自助接待与导航,提升市民满意度。此外还有AI机器人送货的智慧邮局,为残障人士设计的无障碍通道、智能导航等服务。
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智能识别(来源:新浪网)

智能酒店。基于人脸识别、信用认知,实现自助入住。酒店每个客房设置人脸识别门禁,无需房卡可直接通过人脸识别进入房间。

进入客房后人感开关将自动开启灯光等设备,并结合内外部环境自动调节空调参数。未来还将提供机器人酒店送餐、送毛巾牙刷服务。
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酒店智能机器人(来源:腾讯网)

智能环境服务。通过检测会议室、办公区域、园区室外的环境温度、湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、PM2.5浓度等数据,对空气进行自助治理。

例如某会议室的参加人数较多,二氧化碳检测超标,则会自动调节空调新风系统末端的电动风阀,促进新鲜空气的进入,提升环境安全舒适度。

4 绿色、环保、低碳

雄安的特色不仅仅是将科技应用做到极致,而且还倡导一种绿色、环保、低碳的生活。

比如城市三位一体的交通网,不但提高了通勤效率,而且可以极大地减少能源消耗与碳排放;

比如建设绿色储能设施,节约电力资源;建设循环利用的环卫系统,实现资源的最大化应用。

再比如智慧水务和海绵城市,雄安新区的水都通过城市信息中心控制,加上无处不在的物联网与传感器系统,让雄安对雨水、自然水、污水具有强大的处理能力,哪里缺水往哪补,哪里水多就调走。再加上人行道的透水砖、公路铺设的透水沥青,下多大雨都不涝,城市干干净净,漂漂亮亮。
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花园城市(新浪网)

最为重要的是,雄安是一个真正的花园城市,蓝绿空间占比70%,城市绿化带串联各社区,让城市处处有公园,时时有景观。雄安的景观设计不是在建筑规划之后修修补补的点缀出来的,而是与建筑规划同时进行的——让建筑从花园中长出来!

中国承诺在2060年实现碳中和,这个时间表距离当下还有40年,差不多就是整整2代人的周期。

这个周期之所以如此漫长,不仅仅是因为我国实现能源结构全面转型需要一个漫长的过程,植树造林、大幅度提高森林覆盖率也需要一个漫长的周期,更为重要的是,它需要主流社会的生活模式变得更低碳环保。

主流社会的生活模式需要外界的引导与强化,在传统的城市里让大部分人群的生活模式做出较大的改变是不大可能的,也只有雄安这样的城市,才能让人群慢慢地养成低碳而环保的生活习惯。

所以,未来中国实现碳中和需要更多的雄安,它不仅要解决中心城市向周边纾解城市功能的难题,更要承载相当多的人口来降低人类生活的碳排放量。

所以,距离碳中和目标的40年周期也可以理解为,我们需要用2代人的努力,建设足够多的雄安模板的卫星城市,才能实现碳中和的目标。

所以,未来雄安的环境是非常适宜人类居住的——蓝天白云、空气清新,汽车的轰鸣与喇叭很难听见,这是一个安静而且异常干净的城市。

5 千年大计

现在我们可以回答文章之前的话题了。

沉寂四年的雄安在憋什么大招?

未来的雄安憋着要打造一个真正意义上的未来之城、科幻之城、花园之城。

传统的中心城市,虽然集中了丰富的公共资源,但是受限于城市的现状,很难如同雄安这样进行彻底的立体规划与建设。

雄安的雄心就是要打破卫星城市资源不足的魔咒,用科技、绿色、低碳蹚出一条卫星城市可行的金光大道!

将科技、绿色、低碳做到极致同样能对相当一部分人群产生极大的吸引力。

这条路子走通了,雄安才无愧“千年大计”的称号,因为它的解题思路破解了城市发展的千年难题,为中国其他大型城市指引了一条真正可持续发展的道路。

现在的雄安聚集了十几万建筑工人,一眼望不到头的塔吊和混凝土搅拌车,让热火朝天的工地现场更像是《流浪地球》中建设行星发动机的场面。这是基建狂魔的中国才会出现的奇观。某种意义上,我们正在以雄安为蓝本,重新构建未来人类文明的新家园!
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(来源:抖音)

美国用好莱坞大片来构建自己的文化霸权,中国则以雄安这样的奇观来重新塑造自己的制度自信与文化自信。未来雄安的亮相必将惊艳全世界,这也是一种文化的胜利!

雄安会让全世界对中国的城市产生向往与吸引力,这是未来科技与社会主义以人为本的理念最完美的结合。有了吸引力与向往,西方社会就会反思,为什么这样梦幻般的城市首先是在中国出现,而不是欧美——西方社会在文化上的优越感就会逐渐破灭。
加油,雄安!
期待雄安的问世!

为日本排放核废水的事,科普作家方舟子对环球时报总编老胡爆粗口了,并大骂老胡是“弱智”
原因是老胡发表长篇微博,指责日本核废水排泄超标,国际原子能机构和稀泥,要求日本政府官员带头喝核废水来证明安全性。
方舟子指出,老胡是学俄文出身的,看不懂英文,国际原子能机构的原文是日本的排放方式技术上可行,符合国际做法。
来源网易号:兰台
真实情况又是怎样的?
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01、全球靠海核电站废水,经过处理后都是直排进入大海
目前全世界靠海建立的核电站经过处理的核废水都是直接排入大海的,比如美国马里兰州卡尔弗特崖核电厂,它的冷却水就是采取的直取直排的方式。
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美国马里兰州卡尔弗特崖核电厂
我国的大亚湾、田湾核电站经过处理的废水经过处理后都是直接排入大海的,只要符合标准,并不会给海洋带来影响人类健康的危害。
02、核电站经过“无害化”处理的废水并不是纯净水
大家一定要明白,核电站经过“无害化”处理的废水并不是真正纯净水,只是含有微量的放射性元素,对人体没有直接的危害。事实上各种矿物质水也含有各种元素,不能等同于纯净水。
2011年,加拿大核电站发生“无害化”处理的废水泄露事故,7.3万升经过处理的废水不慎流入安大略湖;但是经过相关部门检测,这些经过“无害化”处理的废水只含有微量的氚,具微弱放射性,含量远低于加拿大政府监管允许的标准。
我国大亚湾核电站经过“无害化”处理的废水同样如此,是完全符合我国《GB6249-2011-核动力厂环境辐射防护规定》的相关标准的(原文链接:http://www.mee.gov.cn/gkml/sthjbgw/haq/201707/t20170717_417967.htm)。
03、《GB6249-2011-核动力厂环境辐射防护规定》废水只有超标与未超标区别
很多网友认为不能把发生过事故的福岛核电站与全世界安全运行的核电站相提并论,认为发生过核事故的废水与正常运营的核电站废水不一样。
这个看法虽然有道理,但是是错的。
因为根据我国《GB6249-2011-核动力厂环境辐射防护规定》,排放废水的标准是相关“放射性物质活性度”是否超过标准。
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这张图出自《核电厂放射性废水调研》的学术论文,刊登于学术期刊《核安全》2014年第14期,作者是张薛、李福志、赵璇,作者的工作单位是“清华大学核能与新能源技术研究院”。
这不太好理解,我可以给大家举一个例子,这就类似规定排放废水里的含盐量;国标不管这水是什么水,怎么来的,只管这里面的“含盐量”,含盐量不能超标;比如排放50吨废水,里面含盐量100克,没超标,这就是合乎标准的废水;排放1公升废水,结果含盐量500克,这就严重超标了,那么这一公升废水就不符合标准。
《GB6249-2011-核动力厂环境辐射防护规定》里对于轻水堆与重水堆废水排放里各种辐射物的标准都列的很清楚,只要不超标就可以。
从这个角度讲,日本福岛核电站要直排入大海的废水与核电站是否发生事故无关,只和废水“放射性物质活性度”是否超标有关。
04、 从日本公布的排放数据看,直排的废水并没有超过我国国家标准
上面是我国《GB6249-2011-核动力厂环境辐射防护规定》里关于轻水堆与重水堆废水排放里各种辐射物的标准,而根据日本福岛方面发布的信息看,日本福岛核电站计划每年最大排放量是100 TBq = 1 x 10^14 Bq,这虽然高于我国国标轻水堆排放标准,但是低于我国国标规定的重水排放标准的。
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原文链接:https://max.book118.com/html/2018/1213/8022117042001137.shtm
05、 国际原子能机构2020年就发表了关于福岛核电站废水处理报告,给出建议是经过“无害化”处理的废水可以直接排入大海
关于日本福岛核电站事故,国际原子能机构是非常重视的,一直是对福岛核电站密切关注的;2020年4月国际原子能机构给出了关于福岛核电站废水处理意见书,在意见书里国际原子能机构建议日本方面把经过“无害化处理”的废水直排入大海。
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全文链接:https://www.iaea.org/sites/default/files/20/04/review-report-020420.pdf
为什么国际原子能机构会给出这个建议呢?就是因为目前直排进入大海是全球核电站通行做法,只要经过“无害化处理”就可以了,在报告里,国际原子能机构认为目前福岛方面30%的废水已经经过“无害化处理”了。
06、国际原子能机构是否被日本操纵?
我觉得关于这个问题大家的怀疑是合理的,但是真的想多了;因为2019年国际原子能机构总干事已经换人了,目前总干事是阿根廷人格罗西,而副总干事长之一是我国派出的专家,大家可以看:
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而且2019年国际原子能机构总干事长换人之际,我国公开表示了对国际原子能机构的支持和信任:
新华社维也纳(2019年)12月2日电(记者于涛)中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表王群2日表示,中国将一如既往坚定支持国际原子能机构(IAEA)工作,期待与IAEA新任总干事格罗西及机构秘书处密切合作。(链接:http://www.xinhuanet.com/world/2019-12/03/c_1125300145.htm
综合以上六点信息,我认为日本福岛核电站废水排放问题上,虽然各方面都非常关切,但是从目前各权威机构发布的信息看,日本福岛核电站废水直排大海问题上并没有什么违规的地方;当然,世界环境保护组织反对是肯定的,可它们不仅反对日本直排,它们是反对全世界核电站废水直排。
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当然,网友是完全可以继续质疑日本方面的诚信以及数据的真实性,这都没问题,但是希望大家明白,这次日本福岛核电站废水直排属于“合理合法”,是有国际原子能机构的报告背书的。

用户的隐私,用户自己掌控。卡住互联网巨头脖子,苹果顺带干了件善事!
简单来说,今后在苹果商店上架的所有APP,都必须将跟踪获取用户隐私的选择权交到用户手里,用户点击同意后,APP才有权限追踪用户或访问用户的设备标识符IDFA,否则返回一串无意义的数字。

苹果这一举措,让广告商们成了睁眼瞎,他们原本能轻而易举拿到IDFA,再通过搜集到的用户数据构建用户画像,从而对用户展开精准广告投放赚钱,现在则等于直接被苹果断了财路。

在苹果大本营,Facebook第一个坐不住了,扎克伯格花重金买下多个报纸的整个版面,以“大字报”的形式声讨苹果新政,直言这是对千万中小企业利益的践踏,当然它没说自己860亿美元收入中的98%,都来自于广告。
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中国互联网巨头们也没敢闲着,有消息称,他们正在联合测试一种全新的用户标识工具CAID,以便能绕开苹果的隐私新规,参与新标识规则起草的公司,包括腾讯、阿里、百度、小米、华为等国内互联网大厂。
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一场针对用户隐私的封锁与反封锁战役,已经正式打响!


隐私是自己的,但决定权从来都不在自己手上,14亿中国人,苦广告久矣!
对于一个APP,动辄几千字的隐私条款,压根没几个人会认真去看,但你若想使用这个APP,就必须勾选并同意它的《隐私政策》。

多年来,“我已阅读并同意《隐私政策》”,可能是我们在网络上撒得最多的谎。
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不管是苹果还是安卓,一旦你同意了,在获得“免费”使用这个APP权权限的同时,一连串不可思议的事就会接踵而至。

刚在一个APP上搜索过的东西,很多APP或网站上,紧跟着就会疯狂给你推荐同样或类似的东西。

你跟朋友闲聊中提及的某个商品,甚至打电话时随口一说的东西,下一秒就会精准出现在你手机APP的推荐列表里。

随时想你所想,这么魔幻的便利,都藏在你从没看过的《隐私政策》里。

同样的,这些APP有了你的出行轨迹和衣食住行的偏好数据,就能为所欲为。

比如你经常打车的路线,价格会比其他人高。
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你没有货比三家的习惯,在电商平台上买的东西,很可能会比其他人贵很多。
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正常情况下,手机的生产商、APP开发商和广告商都会参与其中,这已经成为一套成熟的互联网商业模式,APP开发商“向用户提供免费服务,向广告主售卖广告”,手机厂商或平台收取“过路费”,看起来是一举三得。
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但架不住利益参与方的手伸得越来越长,APP超出《隐私政策》采集用户信息的行为成了潜规则。

哪怕你取消了给APP的授权,他们照样在后台无视你的抗议,窃听你的谈话,再精准的给你推送广告。

就连业界老油条扎克伯格,都担心被偷拍偷听,连电脑摄像头和麦克风,都统统给封住。
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现在,苹果比安卓先一步下定决心,在用户和APP之间,重新筑了一道防火墙。

苹果用户不需要阅读APP冗长的《隐私政策》,第一次使用一个APP时,都会弹出一个对话框,询问你是否同意这个APP对你进行广告追踪。
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当这样一个对话框摆到用户面前的时候,有多少人会心甘情愿的点击同意?

去年6月,库克宣布苹果将推行这一隐私新政时,就有美国研究机构做过调研,结果是近70%的人不同意。

如果放到中国,估计这个数字只会更高,这就是为什么所有互联网巨头都会这么害怕,急于开发出新的标识符,好让苹果禁令真正来临时,自己的饭碗不会被砸。

但他们的如意算盘没那么容易得逞,苹果非常强硬,已在测试版中对部分植入CAID的APP发出警告,要么14天内整改,要么从应用商店下架。
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蓄谋已久的库克,显然不会让他人突破自己的封锁。


苹果这么做的目的,真的只是为保护用户隐私着想?
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那苹果就不会一而再的因为隐私问题,在多国被处罚。

就在3月9日,苹果就遭到了2000多家法国企业集体诉讼,原因是“苹果手机系统在默认情况下能够不经用户同意采集个人数据,用于其预装软件的个性化广告服务”,违反了欧盟规定。
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这也直白解释了苹果这么做的动机,当然是为了自己这个“裁判兼运动员”的利益最大化

从2019年开始,苹果iPhone、iPad、Mac等各大硬件产品销售明显放缓,服务和广告收入稳步提升,更何况63%的服务毛利率秒杀硬件的32%,库克将苹果从硬件厂商转为数字服务商的野心昭然若揭。
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强推APP应用内付费,就是这个计划的一部分。
这一次,苹果所幸不同APP谈广告分成的事,直接跳过所有传统互联网巨头玩家,自己坐到了用户前面,就能自己吃掉最大的广告红利。

2万亿美元的苹果,胃口果然够大,用户也能一定程度上减少被广告骚扰和冒犯。

现在最大的问题是,苹果自己设定规则监督APP乱来,那谁来监督苹果?

阳光电源旗下新能源公司已经与山西省榆社县、屯留区签署300MW光伏、50MW制氢以及500MW光伏制氢项目

每经记者:任钢 每经编辑:毕华章

清明假期,资本市场依旧热闹,其中热度贡献值靠前的就有千亿光伏龙头隆基股份(601012)。

据国家企业信用信息公示系统消息,西安隆基氢能科技有限公司于3月31日注册成功,这意味着隆基正式入局氢能。

值得注意的是,隆基这次拉上了知名百亿私募朱雀基金,并且由隆基创始人李振国担任新公司的董事长、总经理。

两家巨头合作,自然引发颇多联想。

其一:一个月前,隆基刚刚宣布拟入股森特股份(603098),强势布局BIPV(光伏建筑一体化)领域,如今继续进军氢能,不断延伸产业链背后有哪些考量?

其二:今年以来如长城汽车、中国石化、上海电气、阳光能源等公司均发布相关消息,布局氢能。市场追捧之下,氢能的潜力几何?

其三:氢能概念从2019年炒作至今,资本市场早已从关注概念到关注产业链建设。隆基布局氢能,到底有何优势?

产业化布局“光伏制氢”,氢能板块大涨4.5%
光伏龙头隆基股份正式杀入氢能领域。

工商信息显示,3月31日,西安隆基氢能科技有限公司(以下简称隆基氢能)注册成立,注册资本3亿元。隆基氢能股东为隆基股份全资子公司西安隆基绿能创投管理有限公司与上海朱雀嬴私募投资基金合伙企业(有限合伙)。

隆基股份方面告诉粉巷财经(ID:nbdfxcj),隆基早在2018年就开始关注和布局可再生能源电解制氢,近三年来,与国内、海外知名科研机构、权威专家进行了深入的研发课题合作,在电解制氢装备、光伏制氢等领域形成了技术积累,下一步将进行氢能产业化布局。

事实上,今年3月16日,隆基股份战略管理中心总经理蒋东宇在北京召开的第六届中国能源发展与创新论坛上,就表示过对氢能的看好:未来,氢能需求将十分可观,绿氢将推动光伏产业快速增长。

光伏龙头隆基股份为何要搞氢能?

蒋东宇介绍,随着光伏产业的发展,“光伏+”的多样化应用场景逐渐涌现,并实现经济社会多重效益。在众多的“光伏+”模式中,“光伏+氢能”被普遍看好。以清洁的光伏电力和氢气替代石油、天然气能源,将显著减少二氧化碳排放。

“到2050年,全球氢需求将达到6亿吨/年~8亿吨/年的规模,按照这一预期,未来30年,全球年均新增的制氢规模约为2500万吨,将带来新增光伏装机年均900GW左右,从而形成万亿级的市场规模。”蒋东宇称。

在隆基氢能注册成立的前一天,隆基股份官方微信还发布了一篇题为《光伏+氢=绿氢,新能源跨界融合还能这么玩》的文章,文章提到:

当光伏遇见氢能,一个全新的新能源应用蓝海出圈诞生。而“绿色氢气”作为实现气候目标的新兴领域,正成为行业焦点。

隆基入局氢能的消息发布在4月5日——清明节假期最后一天,4月6日本周首个交易日,氢能板块大涨4.48%。厚普股份(300471)、富瑞特装(300228)大涨20%,美锦能源(000723)、雪人股份(002639)、雄韬股份(002733)掀起一波涨停

延伸产业链,抢滩光伏细分领域
3月30日,国新办举行的中国可再生能源发展有关情况发布会上,国家能源局表示,到“十四五”末,可再生能源将从原来能源电力消费的增量补充,变为能源电力消费增量的主体。随着近年光伏装机规模不断扩大,仅2020年我国新增装机规模48.2GW。

在“双碳”目标之下,光伏将进入下一个快速发展阶段。中国光伏行业协会相关报告显示,“十四五”国内年均光伏新增装机规模达70GW-90GW。

但光伏装机量的不断攀升,也带来了另一个问题——电力消纳,这也是目前光伏大规模发展的瓶颈之一。

有新能源行业资深分析师表示,未来几年,储能能否在政策和市场的支持下实现大规模应用,将成为突破电网消纳瓶颈的关键途径。

而光伏+氢正是解决光伏储能问题的路径之一。

光伏龙头隆基股份为何要搞氢能?
隆基股份产业研究专业总监白云飞表示,氢作为储能介质具有比锂电池储能更高的能量密度,非常适合作为几天、几周,甚至几个月的长时间储能手段,来解决光伏发电所遇到的日间不平衡,季度不平衡等问题,使光伏加储能成为未来电力的终极解决方案。

此外,白云飞称,光伏制氢为光伏发电创造了一个新的应用场景和广阔的市场需求。目前全球氢气需求量约6千万吨/年,如果全部由光伏发电来生产,需要超过1500GW的光伏。未来三十年氢的年均新增需求在2000吨以上,每年需要新增约900GW光伏装机。

对于隆基来说,在上游硅材料价格和供应起伏较大的情况下,利用自身成本和技术优势,向下延伸产业链不失为一个抢占未来行业先机的决策。

作为光伏行业龙头,隆基在电池组件方面的技术优势明显,且已经形成规模效应,如果能将此优势继续延伸,实现制氢成本的持续降低,其市场竞争力将会不断增强。

隆基股份表示,据初步计算,在光照好的地方,光伏制氢的电力成本约1毛5分钱,大幅低于现在制氢的电力成本,光伏制氢的竞争力也将逐渐增强,市场空间也将全面展现。

此前,隆基入股森特股份,布局BIPV业务也是在下游产业链不断延伸的表现。

而一旦这两项业务成熟,隆基股份或许将在一个新的领域占据优势。

政策力挺,多家公司宣布进军氢能领域
日前召开的中央财经委员会第九次会议强调,我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。

会议指出,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。

而氢能,被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源,同时,除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的。

因此在“双碳”目标之下,氢能代替传统化石能源被寄予厚望。

光伏龙头隆基股份为何要搞氢能?

在“十四五”规划纲要中,氢能与储能已被列为前瞻谋划的六大未来产业之一,目前已有多个省市出台氢能产业专项政策。

英国石油公司BP最新发布的《世界能源展望》中指出,到2050年,氢能占终端能源消费总量比例或将增长16%,其中电解水制氢将成供氢主体,中国的电解水制氢率先采用可再生能源,据中国氢能联盟发布的白皮书显示,到2050年,我国可再生能源电解制氢将占氢气供应结构的70%。

而且在应用方面,目前交通领域已进入推广应用阶段。

平安证券研报显示,我国燃料电池汽车已进入商业化初期,截至2020年底,我国燃料电池企业保有量7352辆。预计2050年氢能在中国终端能源体系中占比至少达到10%,交通运输领域用氢2458万吨,约占该领域用能比例19%,燃料电池车产量达到520万辆/年。

值得注意的是,3月29日,长城汽车刚刚举办了一场氢能战略发布会,表示将采用光伏制氢,再投入30亿元用于氢能领域研发,以达到万套产能规模,并于2025年剑指全球氢能市场占有率前三。

除此之外,阳光电源、宝丰能源、晶科科技等多家上市公司已经进入光伏制氢领域。

如阳光电源旗下新能源公司已经与山西省榆社县、屯留区签署300MW光伏、50MW制氢以及500MW光伏制氢项目。

氢能生产以及应用的万亿蓝海,正在成为光伏巨头抢占的新风口。

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每日经济新闻

SPAC买壳上市
2014年,贾跃亭产生想要造车的想法。自FF成立以来,七年过去了,虽然车一直没造出来,但是该公司一直以其性能,技术和独特的愿景而脱颖而出,以彻底改变车载体验,如今距离其旗舰车型FF 91的预定生产仅12个月。
因此,主要因素对于公司而言,选择进行SPAC合并是为了加快上市速度。FF正在适当的时候加速。
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交易完成后(预计在2021年第二季度上市),该交易将为FF提供在正确的时间推进战略所需的资源。FF正处于电动汽车驱动的运输新时代的曙光中。

随着市场开始朝着电动车的未来转移,对奢侈品类别的需求将继续增长,FF很高兴能够凭借独特而与众不同的产品阵容在其中扮演重要角色。

FF在Property Solutions Acquisition Corp.(PSAC)和Riverside Management Group(RMG)中找到了出色的合作伙伴,他们在执行高增长交易方面都具有丰富的经验。

他们坚信FF的愿景是通过无与伦比的性能,豪华性和技术来改变高端电动汽车的未来。两个管理团队都对FF的技术,先进的阶段,领导团队以及独特的制造和规模方法充满信心,这将为电动汽车市场提供引人注目的价值主张。
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FF超额募集了认购的7.95亿美元全额承诺普通股,该交易预计将在交易结束时为合并后的公司提供10亿美元的总收益,这笔资金足以支持FF 91的规模化生产和交付,以及未来车辆模型的开发和交付。

而此前FF已投资超过20亿美元,用于创建行业领先的技术,产品,专利并为生产做好准备。

FF91的产品力
1月21日,FF宣布获得美国媒体The Tech Tribune(科技论坛报)评选出的“2020加州十佳科技创业企业”,这也是FF从2018年以来连续三次上榜。

2017年,FF91代表FF首次登场CES,便凭借酷炫的外观设计、11块液晶显示屏、反重力座椅等设计斩获了年度创新大奖,甚至被誉为“新物种”。

另有分析公司RSIP数据显示,FF在全球范围内正在申请或已获授权的实用和外观设计专利约有880项,其中已获授权专利530项,在同年限的初创科技公司中排名第一。
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该分析公司还声称,FF的多元化专利组合在同类技术上比包括丰田、福特和本田在内的诸多领先OEM厂商更加强大。

而与多位接触过FF实车的人士获悉,贾跃亭对产品的审美和嗅觉极为敏锐,FF若能量产,实力并不差。

FF竞争优势

FF的技术,品牌,上市时间,经验丰富的领导团队以及独特的制造和规模方法为电动汽车市场提供了引人注目的价值主张。FF有机会在几个月的时间内实现商业化生产,从而在七年的研发基础上继续发展。这是仅FF独有的机会。

FF具有独特的终极智能高科技奢侈品牌定位,其产品针对不同的细分市场而设计。FF定位于FF产品组合的核心,即I.A.I(互联网,自动驾驶和智能)系统的独特的车载体验,将超越消费者和企业的期望。FF将立即向市场推出第一个真正的“第三互联网生活空间”,使消费者能够在家庭,工作场所和其他任何地方无缝移动。FF 91将通过汽车上可用的最先进的软件,Internet和人工智能将这一概念付诸实践。

从马力和充电时间到娱乐和连接性,FF期望在所有电动汽车类别中都超过竞争对手。FF并非EV初创企业-自成立以来,FF已投资超过20亿美元,并且正处于将公司转变成时代定义的极致智能科技奢侈品品牌的风口浪尖。经过多年的研发工作,这项工作已基本完成。FF很快将有机会以完全差异化的产品占领这一新兴市场

预计该交易将在交易完成后的12个月内为FF 91的生产提供全部资金。资源将支持汉福德生产工厂的建成,FF的I.A.I系统的发展以及未来产品的开发。FF还将投资于进一步的研发,以确保FF保持其在技术上的竞争优势。
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FF未来五年的B2C乘用车发射管道包括FF 91系列,FF 81系列和FF 71系列。FF 91将定义FF品牌的DNA,并且该DNA将延续到产品组合中的后续高端大众市场工具FF 81和FF71。

有了这样的品牌DNA,FF产品有望在其竞争产品中领先于竞争对手。设计,驾驶体验,内部舒适度,连通性和用户体验方面的各个细分市场。

FF 81预计于2023年交付,FF 71于2024年交付。除了乘用车外,FF计划利用其专有的VPA在2023年发射智能最后一英里交付(“SLMD”)车辆。

发力中美两地
为了实施轻型资本商业模式,FF采用了全球混合制造策略,其中包括FF在加利福尼亚州汉福德的翻新制造工厂以及与韩国领先的合同制造合作伙伴的合作。FF还通过与一级城市和前三大OEM的战略合作,探索在中国增加制造能力的可能性。

FF打算利用直销模式利用其在线平台(APP,FF.com),FF拥有的商店以及合作伙伴拥有的商店和陈列室进入市场。

对FF 91的需求已经达到14,000余架,并且有强大的战略可以在美国和中国进行扩展。从中国看到的强烈信号极大地扩展了FF的机遇,这一事实证明了FF拥有一级城市和前三名中国OEM参与PIPE融资的事实。

这些战略合作伙伴将帮助建立FF在中国市场的地位,进一步巩固FF独特的中美双重家庭市场战略。

FF的目标是在全球每个主要地区的前20个城市中开展零售业务。迄今为止,该公司已与包括美国的Jolta和中国的Harmony Auto Group等销售合作伙伴签署了谅解备忘录。

为向用户提供高水平的售后服务和服务,FF与全球领先的售后服务提供商之一Formel D合作,该公司拥有10,000多名员工,并在该行业拥有多年的经验。

FF此前还官宣了原奇瑞捷豹路虎高管加盟,任FF中国区CEO的消息。根据报道,陈雪峰将出任FF中国区CEO,并向FF全球CEO毕福康博士(Dr.Carsten Breitfeld)直接汇报。

陈雪峰先生将全面负责包括相关项目落地、生产策略、本地化产品开发以及用户生态构建等全部FF中国区相关业务。此外,陈雪峰先生也将会成为FF全球合伙人。
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陈雪峰拥有近20年的汽车行业从业经验,在汽车业内被誉为“最年轻的合资车企中方掌门人”,是不可多得的中国汽车行业领军人才,具备丰富的豪华汽车品牌本地化导入、生产基地建设及投产、生产运营等全面企业管理经验。

这被市场解读为将提速FF 91登陆中国市场,也将极大利好FF中美双主场战略的落地。

一直以来,PropTech研习社站在空间视角出发来观察行业,之前我们已经系统的研究过共享办公、共享自习室的业态,今天我们来跟大家聊聊共享茶室的生意经。

前几年,共享经济风靡全球,共享单车,共享汽车,共享充电宝等新事物层出不穷,不少“共享”模式被验证失败。但也有成功的,比如共享充电宝。

在少数存活下来的共享空间业态中,除了正在批量排队或借壳上市的共享办公,还有一个被人忽略的细分市场——共享茶室在暗自生长。

共享茶室,究竟是一门什么样的生意,有无天花板,经营难点在哪里,值得做吗?未来可能像海伦斯小酒馆一样实现规模化连锁IPO上市吗?PropTech研习社跟四位共享茶馆的老板们聊了聊他们的创业心得。

01

一二线城市一年可回本 三四线城市赚钱需探索

品牌:BOSS LOUNGE共享茶室

坐标:北京

创始人:冯瑾 (90年)

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(图为BOSS LOUNGE共享茶室)
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我们的茶室是2017年10月份开业,从有想法到执行用了两个月时间。我是从别人手里收了现成的门店测试盈利模型,系统开发完成是在2018年4月,也就是说从想法到门店及系统开发完上线我们总计用了半年时间。

我为什么会做共享茶室?

我们团队原来是做奶茶连锁品牌的。2017年的时候,我们预判未来物联网和互联网将深刻影响传统的线下消费场景,特别是无人化的消费场景,于是想到了无人共享茶馆的方案。

我们的门店都是租的,100平左右,北京单个包间的综合成本为10000-12000元之间,外地则在4000-5000元左右,一直是自有资金投入。

我们茶室共计有70多个包间,单个包间每天至少有两拨客户,每次大概有七八个人。来这里的顾客多是为了商务洽谈和朋友聚会,年龄大多在30-40岁之间居多。

现在我们一共有39家门店,一半直营店一半加盟店,因为运营成本低大部分门店不亏钱,具体来看,三四线城市的门店不亏不赚处于维持运营的状态,一二线城市市场需求大,定位高,能赚钱。

在运营层面,我们的茶室为全职客服、兼职保洁、全职运维,客服处理客户使用过程中遇到的问题,保洁负责清理打扫门店,运维会定期巡店检查。

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(图为BOSS LOUNGE共享茶室)
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盈利方面,一二线城市精细化经营可实现一年回本,考验一个团队的选址和运营能力,三四线城市维持运营没问题,但赚钱还需要探索。

开茶室最难的点在于选址,要解决这个问题,只能搭配其他业态选址和特殊渠道选址,比如和其他业态一起分租场地,如礼品店,文玩店。

现在,我们的店主要开在各个城市的商务区,这些地方谈事的人比较多,用茶馆的需求也比较多。

其实,我感觉共享茶室与传统茶楼本质上没有区别,只是无人茶馆降低了房租、装修、家具、人工等成本支出,24小时营业拉长了营业时间。因为这样能让每家店可以快速实现盈利,从而可以规模化复制。其次是嫁接了互联网之后,无人茶馆在业务拓展上有了更多的想象力。

目前,我们茶室除茶本身带来的消费之外,主要还有包间费、茶叶干果及礼品盒的消费,后续,我们将在线下空间扩展更多的业务和线上用户推送更多的服务,以实现更多的附加营收。

02

共享茶室能赚钱但也能看到天花板

品牌:6茶共享茶室

坐标:上海

加盟店老板:沪小步(80后)

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(图为6茶共享茶室)
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我本职是一名大学老师,去年6月份的时候,约朋友谈事,就找了距离我附近大众点评排名第一的茶室——6茶茶室。

去了之后发现6茶茶室的模式挺新颖,用一个小程序就完成预约、到店,并控制整个茶室,很有意思,就决定加盟6茶茶室。

从有这个想法到正式加盟6茶茶室,我只用了3天。当时,我最担心的问题是,小程序的技术是不是成熟,控制茶室的系统会不会出问题,但事实证明,问题很少。

决定加盟6茶之后,我花了一周的时间选址,当时我心里是有大致的区域的,目标性很强,就是人流量大的地方,最后,我把茶室的位置定在了上海的大学路,那里有写字楼、大学、住宅和商圈,是一个综合体。

现在,我的店里周六日基本满座,工作日也会有人预约。

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(图为6茶共享茶室)
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我的茶室正式开业是在2020年8月,装修用了20天的时间,花了13万左右。茶室建筑总面积是166平,使用面积是120平,软装用了10万左右,一共有五个包间,每个包间的大小不一样,装修风格不一样,功能也不一样。有商务型的,适合举办会议或沙龙;有古风的、中式的、日式的,适合人少的聚会。我这边最大的茶室一次性可以容纳20多个人。

茶室的客人类别很多,但总体来看,商务人士比较多。其次,网红、学生也会有,他们会在这里举办读书会、玩牌、聊天等。

我觉得传统茶室和共享茶室最大的不同在于节约了人力成本,可以物联网控制,以及实现了24小时营业,空间利用最大化了。

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(图为6茶共享茶室)
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目前,我的店每个月租金2万多,加上水电总成本是2万多,另外就是在大众点评上的一些推广成本。

我没有雇用员工,客人走后,我的家人或合伙人会去打扫房间,实在没空,我可以利用后台系统把房间锁起来,这样客人就没办法预定了。

关于共享茶室能不能赚钱,得看从哪个层面去说。我认为只要地段好,卫生好,运营管理到位,能实现满座,就能赚钱。但鉴于每间茶室的营收可以算出来,所以开共享茶室赚钱是能看到空间的。

共享茶室属于轻资产运营,不需要豪华的装修,干净,舒适,卫生就可以。

现在来看,不少平台的利润还可以,但主要还取决于个人的需求,共享茶室经营模式灵活,可以聚集资源,让同行业的人聚集在一起,相互交流,也是一种价值。

我去年8月开业,其实开共享茶室也是有难点的,比如如何提高营业额,如何获客,如何提升空间利用率等,当然这也是所有行业遇到的共同问题。

另外,开共享茶室最需要注意的重点是选址和空间定位,一定要明确自己的目的与需求。

其实茶室还有另外的价值就是做知识分享平台,我是做财税财经的,自己的茶室开业之后,也为我们的活动提供了空间和平台,未来,我们还可以在茶室做财税知识分享,给客人讲国学,也会举办茶艺和花艺这些活动。

03

有家店还没开业就已回本,不光靠卖茶赚钱

品牌:我的茶室

坐标:山东

创始人:徐莉(85后)

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(图为我的茶室)
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“我的茶室”第一间无人值守共享茶室是2018年1月正式开业的,从筹备到开业用了8个多月的时间,目前已经开业3年。这三年,我们一直在持续创新升级,不断提升用户体验。

比如,我们为了方便客户购茶,我们团队自主研发了自动售茶机,客户在无人值守的状态下就可以实现扫码自主购买。

再比如,登陆“我的茶室”公众号,预约系统会显示出距离您最近的茶室。

现在,我们已经被评为了“全国十佳最受欢迎的茶室”。

我们有两家直营店,分别在华侨大厦和金昌大厦,前者面积有93平,后者有50平,都是自有房产。也有加盟店,如华润大厦(68平)、国贸大厦店(68平)、金科集美郡店(37平)。每个店面的装修成本都不一样,有的十几万,有的三十几万。

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(我的茶室:山东淄博华润大厦店)
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我们的茶室基本都在写字楼里面。原因在于在市场调查时,我们发现,写字楼用户对无人值守共享茶室的需求非常大。于是就将“我的茶室”选址定位在了写字楼里,打造钢筋混凝土中的世外桃源。

现在,我们项目组团队有8位成员,分别负责客服、招商、设计、市场、产品经理、系统开发、智能控制、财务等工作。

“我的茶室”采取的是无人值守模式,24小时营业。对用户而言,无人值守更自由,智能体验更轻松,私享空间更舒适,不推销茶叶更自在。对我们而言,不存在人工成本,每月基本就是物业费和系统维护费。我们将空间和时间实现了有效的利用。

因为茶室涉及一些智能化体验,比如线上预约线下体验,全屋的电控,远程的电路控制等,因此一年的系统维护费大概在3000块钱左右,属于一次性投入。

我们将每间茶室打造成优雅安静的私享空间,无论茶室的面积有多大,同一个时段内都只接纳一波客户,每天每家店都有许多频次的预约。但因为是无人值守,所以我们看不到实际到店的人数。

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(我的茶室:山东淄博国贸大厦店)
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很多人会问,茶室无人值守没有监控,万一有人捣乱怎么办?其实不会。

我们的茶室是在写字楼里,写字楼基本都会有监控,我们为了保护客人隐私,就没有安装监控。我们营业三年了,捣乱的行为基本没有。

我们非会员预约茶室的时候需要交纳押金,我们的会员,会有充值的余额。更何况所有预约茶室的客户,都是通过手机号接收茶室的入户密码,基本都是实名制的,所以大家都很遵守茶室的使用规则。

“我的茶室”跟盒马鲜生会员店的概念有点像,就是会员能够享受最大的优惠,一般客人只要充值满1000元就可以成为会员。

比如,单次预约的客户一小时100块钱,两小时起约,且要缴纳押金。如果是会员的话,根据充值额度的不同,享受的优惠政策不同,最高能到五折左右,不限人数,非常合适,两杯咖啡的钱就能享受到专属的茶空间了。

虽然是茶室,但其实我们不仅仅是靠卖茶赚钱。现在,“我的茶室”在线商城为会员们提供了上百种茶产品、茶室配套产品。除此之外,还提供书法、棋牌、茶艺、花艺、香道、影音等服务。在功能上,还涉及商务洽谈、会议、沙龙、培训、网红直播等。

我们也有自己的茶艺师,但不是用于茶室,只有客人或活动需要的时候,我们才会提前安排。

“我的茶室”功能性较强,因此,茶室客户年龄跨度较大,20-60岁之间的用户都有。

我觉得共享茶室是一门可以赚钱的生意,非常有前景。尤其是我们的第一家店,还没开业的时候就已经收回成本了,这主要是因为茶室本身就自带流量的,一般喝茶的人都不是一个人去喝,会带着朋友一起。大家觉得这个模式不错,比较感兴趣,后期就会继续预约,从中就会产生一部分会员。

另外,我们在第一家店刚开始装修的时候,就进行了众筹,有些合伙人会员也会提前把茶室的费用进行充值,这种模式使得我们还没开业的时候,就已经回本了。

不过,开茶室也是有难点的,比如空间布局、专业配套、系统UI体验、智能控制、运营维护等,但鉴于我们已经运营三年,积累了丰富的经验,已经可实现无人值守共享茶室解决方案的标准化输出。

接下来,我们准备在全国开展招商加盟活动,有兴趣的朋友可以找我们加盟。我希望全国的每一座写字楼里都能有“我的茶室”,方便大家使用,有好茶喝,有地方喝好茶,也希望有更多的人来到我的茶室就像来到自己的茶室。

04

三张茶桌做了56万月流水,超过隔壁1600平餐厅收入

品牌:张金肖共享茶社

坐标:北京

创始人:张金肖(80后)

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(图为张金肖共享茶室)
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张金肖共享茶社是从2016年6月18日正式开始运营的。我是通过北京小王府王勇先生最早发明的共享单车获得的灵感,再加上我本身也特别爱喝茶,谈事聊天也通过约茶,所以就把自己最喜欢的和最有效的事融入了共享的理念,创办了共享茶社。

我们从筹备到开业用了不到一周的时间,且开业第一个月就盈利十万元以上。盈利的最高记录是在2018年9月,我们的外交麒麟店用三张茶桌做到了56万的流水记录,超过了隔壁1600平的餐厅营业收入,目前这个纪录还未被打破。

我们的第一家茶室就在外交部东南门的麒麟公馆里面,每月租金7000,物业费10000,营业流水300万。

我们还有一个茶室是在一家国企的五星级酒店,那是三年前,一个茶友会员很看好这个项目,刚好又有空间,所以便邀请我们入驻了。目前,这间茶室不到十个茶台,最近受疫情影响,来的人不是很多,但我们相信会越来越好的。

仅靠三张茶桌单月流水56万?揭秘共享茶室的赚钱之道
(图为张金肖茶社)
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我们的经营模式是坚持轻资产运营,一线城市主要采用共享空间的合作方式,加之我们的大部分工作都是外包出去的,因此员工不多,这使得我们每个月的综合成本并不高。

我觉得共享茶室和传统茶馆的最大不同在于共享茶室是大家的,人人都可以是主人,但传统茶馆是老板的,人人去了都是客人。

目前来看,喜欢共享茶室的大多都是创业群体,自由职业者或饮茶爱好者,但感觉成功人士偏多。

我们有86家合作店,不能说都赚钱,但肯定都不赔钱,共享茶室赚钱我觉得应该是一个大趋势。

需要注意的是,开共享茶室也有难点。它要求运营者要学会传统和非传统的茶室的融合,一定不能用经营传统茶馆的思维来做,要善于用互联网思维,做线上开拓,线下服务。

这门生意听起来简单,但对经营者有一定的要求,需要经过学习才能开始做。

原创 扈鸿业 集智俱乐部
导语 深度学习技术,尤其是生成模型在图像问题处理上大放异彩。 而生成模型之所以展现出强大的多层信号处理能力,与物理学中的重整化群理论密切相关。研究者结合重整化群方法和流模型,开发出可以发现自然作用力的AI“物理学家”,以及具有高可解释性与可控性的计算机视觉生成模型。相关研究发表在 Physical Review Research、Physical Review Letters 等期刊上,本文是对该研究方向的介绍。
本文作者、加州大学圣地亚哥分校博士生扈鸿业是集智凯风奖学金获得者。
扈鸿业 | 作者
第零部分 序

随着深度学习的发展,我们已经感受到了机器学习在计算机视觉、自然语言处理、强化学习等诸多领域取得了令人赞叹的进展,这些先进的技术也在随着时间的推移进入人类的生活,帮助人类优化其生产力。作为一个新兴的学科与技术,深度学习也在科学研究上崭露头角。一方面,大家把深度学习、神经网络作为一个独立的客体,试图理解它的行为,并借助人类已知的一些概念设计更有趣的神经网络;另一方面,神经网络也作为一个新型的工具帮助科学家通过更快的模拟量子物理、量子化学,挖掘生物信息等等来理解自然世界。

第一部分 基于流模型的生成模型

在深度学习中一类重要的问题叫做生成模型(generative model)。比如我们拥有如下图的人脸数据集,我们如何生成更多类似的人脸数据并且让生成的数据看起来和真的一样呢?生成模型想解决的就是这个问题,比如图1中有很多人像照片,他们是由真实人类通过照相摄影产生的。那么图2中也有四张人像照片,你是不是很难分辨这四个人哪个是真实的人类,而哪个是机器产生的“假人类”呢?实际上这四张图片都是由作者在撰写此稿的时候机器想象出来的假人,不知道你答对了嘛?
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图2
生成模型具体实现的方式有很多,比如生成对抗网络(generative adversarial networks)、变分自动编码器(variational autoencoder)、流模型(flow-based model)等等。本文将主要关注在流模型上(具体说是连续空间的流模型,即 的取值范围是实数域)。简单来说,流模型就是通过一系列的可逆变换把一张容易得到的白噪声图片变换成一个我们想要的图片的工具。如图3所示,通过对像素的变换可以把一张白噪声图片转换成一张小女孩的照片。更形象一些,我们可以把流模型想象成一双神奇的艺术家之手,经过这双神奇的手我们可以把散漫无序的沙堆砌成我们想要的艺术品,那么如何找到这样一双神奇之手呢?我们将采取神经网络来对它建模。
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图3
从数学上去理解生成模型在做什么,我们可以认为这些真实的人脸数据都是从某一个我们并不知道的概率密度分布中采样出来的,其中就是每一张图片。这样看来,让一个机器去生成更多长得像“真人”一样的图片,从数学上就变成了让机器产生一个变分概率去拟合真实的人脸分布。如果机器可以拟合得足够好,那么我们就可以从产生更多的图片,他们也会很像真实的人脸。

为了更好地理解流模型,我们先来看一个简单的例子。假设我们有一个红色的双峰概率密度分布 p(x) ,如图4所示,我们如何从这个分布里面去进行采样呢?
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图4

假设我们可以从高斯分布中做直接的采样,即我们可以从蓝色的 p(z) 分布进行对的直接采样,那么我们可以找到一个可逆的双射(bijective map),x=G(z) ,把每一个 z 映射到 x。我们可以看到这个映射G在中间导数很大,两边导数很小,这样就可以在映射之后中间的部分采样稀疏,而两边的地方采样密集。这样我们就可以对高斯分布进行直接采样,然后把得到的z按照双射变换为x,从而实现对x的直接采样。数学上这样两个分布有如下的联系:

其中被称作雅克比行列式。如此看来,我们想去对一个复杂的概率密度分布采样,如果可以找到这样一个双射,把这个复杂的分布变成简单的分布,比如高斯分布,我们便能对复杂的分布进行直接采样。那么我们要如何去寻找这样一个双射呢?一个想法是我们去构造一个变分假设,其中θ泛指变分假设中所有的参数。通过这个变分假设的双射,我们可以把简单的分布变换成现在我们想去对变分参数θ进行优化,使得尽可能的逼近目标概率密度分布。对于两个概率密度分布的“距离”,其中一个常用的指标是KL散度(Kullback-Leibler divergence),它的定义是KL散度可以证明是一个大于等于0的量,当两个概率密度完全一致的时候,KL散度为0。所以通常我们可以去优化减小变分分布和目标分布的KL散度,使得他们更加相近。(注:但是KL散度不是严格意义上的距离,因为p和q不具备交换对称性)
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图5

那么我们要如何去构造一个足够一般的双射变换作为变分假设使得它可以尽可能去拟合任意的可逆变换(双射)呢?根据深度学习的思想,我们可以构造一些相对简单的双射 Gi ,然后把他们如图5所示一样的串联起来,从而形成一个相对复杂的变分假设。这样的想法就和搭建乐高积木一样,我们希望构造一些乐高积木的基本单元,然后通过迭代让他们涌现出复杂的行为。这点和凝聚态物理中简单的粒子通过相互作用来涌现复杂的行为也有异曲同工之妙。在机器学习的研究中,人们提出了一些基本的可逆变换,被大家广泛使用,比如Real NVP、invertible convolution、invertible resnet等等。如何构造表达能力强且简单的可逆变换,也是生成型模型研究的一个重点。而我们本文想要讨论的是假设我们已经拥有了基本的可逆变换作为乐高积木的话,我们应该按照什么样子的蓝图来搭建它们,使得他们组成一个”智能“的网络能处理具有多层次特点的自然信号呢?

第二部分 重整化群流模型与全息原理

为了更好地理解生成型模型和物理学的关系,先让我们来看一看(量子)场论是如何与计算机科学中的图片集构建联系的。物理学中的场(field)是对时空的连续性描述,可以把它看做是时空到某一个流形(manifold)的映射。通俗一点讲,我们可以举一个例子。如图6所示,我们可以把一个二维时空的标量场(scalar field)看做是一张灰度图,即每一个像素点被映射到一个标量上;而二维时空的矢量场可以被类比为一张RGB彩色图片,每个像素有一个RGB矢量来表示颜色。这样我们就可以把物理中场论中场的各种构型看成一张张不同的图片。那么我们怎么通俗地理解场论呢?
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图6

场论给每一个场的构型设定了一个概率或者negative log-likelihood,就如图7所示。那么有的场的构型出现的概率较大,有的场构型出现的概率较小。这就类似于人脸图片集中人脸出现的概率就比白噪声出现的次数要多得多。如此看来,大自然本身就是一个生成模型,它无时无刻不在为我们生成和展现它自己美丽的图片。而从这个角度来看,人工智能中的生成型模型也是对场论的一个很自然的描述。所以我们自然会想知道如何可以构建一个人工智能的生成模型来描述场论,描述自然。当我们给这个AI一个场论的描述(action)之后,它是不是能学习出物理,然后像大自然一样为我们生成符合这个场论描述的场构型呢?
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图7

大自然中的信号是分尺度的。在每个尺度都涌现出了不同的有效理论,就如图8中这个蛇形图案给我们展现一样。在微观尺度我们具有量子力学、粒子物理学。如果我们把观察的尺度再放大一些,我们就会有化学、生物学等等。凝聚态物理学大师 P. W. Anderson 先生在70年代撰写过一篇名为“more is different”的文章。文中向大家阐述了随着体系中客体数量的增加,由于多个客体间的相互作用,整体可能涌现出复杂的行为,并且这些行为是单个客体所不具备的。这也是为什么不同尺度会涌现出不同的理论的一个原因。那么有没有一个理论可以作为桥梁来链接不同尺度的理论呢?在物理学中,这样的理论叫做重整化群(renormalization group)。
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图8
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图9

简单来说,我们可以把重整化群的操作想象成对图片不断进行局部粗粒化的操作,从而我们对于体系的描述也从微观(UV)变得越来越宏观(IR),通过不断的抹去细节不重要的信息,我们得到的是对体系更加重要的宏观信息。这个过程也可以用图9的卡通来进行展示。当然,对于传统的物理体系,局部粗粒化的规则是物理学家通过对物理体系的分析和人类的智慧来定义的。自然我们也会想到,如果生成型模型AI是大自然的一个假设(ansatz),那么它能不能也自己定义局部粗粒化的规则,来分析出体系中哪些信号是局部的,而哪些信号是宏观的呢?通过对这些问题的思考,我们一同提出了重整化群的流模型和重整化群的信息学理论。

首先,我们看到了在传统意义重整化群粗粒化的过程下,局部信息是被丢弃掉了。这样具有局部信息损失而造成了传统意义下的重整化群操作是不可逆的。所以我们扩展了重整化群的操作,与其在局部粗粒化的过程中抹去不重要的细节信息,我们可以不去丢掉它,而是把它留下来放到一个“容器”中存着它。这样如果我们想从大尺度的图片出发,反向还原细节图片的话我们就可以再一次把“容器”中留下的这些信息片段补回去,就如图10所示。
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图10
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图11

我们设计了具有多层级局部操作的神经网络(图11)。但是如何保证这些局部操作完成的是重整化群操作呢?为此我们在文章中也讨论了重整化群的信息学理论,可以简单地理解为机器需要把局部操作中丢到“容器”中保存下来不重要的东西尽可能像白噪声。通过这样的信息学指导和具有多层级局部操作的神经网络结构,我们的“人工物理学家”已经搭建完备了!为了检测它是不是具有分析物理体系性质,和生成物理体系构型的能力,我们拿物理中complex phi-4场论来对它进行了测试。
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图12

它在一定极限下的简易模型可以理解为在一个二维网格上每个节点放置一个小磁针。小磁针在一定温度下由于热涨落希望在格点上随意转圈。而小磁针之间也会有相互作用力,它们喜欢一致,而不喜欢“异类”。也就是说它们都指向同一个方向会让他们能量更低,更舒服。这样一个简单的体系具有丰富的物理内容,人们发现在一定温度的时候体系会发生一个相变。在低温的时候小磁针都会彼此顺着对方进行整体的旋转,而在高温的时候他们就会完全无序的各自随意旋转。这个相变也是2016年诺贝尔物理学奖的重要工作之一。图13卡通展示了小磁针模型的一个场构型。
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图13

现在我们给了机器对于这个体系最为精简的描述,即能量函数,它是不是能发现这些有趣的物理呢?我们发现对于不同的温度,这个AI确实可以发现这个体系具有两个行为不同的区间,更为准确地说是两个不同的相(phase)。
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图14

如图14所示,机器可以通过计算发现在低温的时候体系是在拉廷格液体相,而在高温的时候体系在无序相,更准确的机器可以计算出在不同区间关联函数行为的不同。这说明我们的构架的AI可以通过能量函数来学习到一些有趣的物理。并且我们的AI在设计的时候就希望它能够自发地分析和区分大尺度低能的物理自由度和小尺度高能的物理自由度,我们也在实验中惊喜地发现在网络上端描述大尺度的地方,它找到了对于这个体系低能的goldstone mode。 (注:理论上此二维体系没有对称性自发破缺,所以不应该有goldstone mode,但是对于有限尺度体系,体系大小会造成对称性破缺,所以有对应的goldstone mode)

那么构建一个这样的AI“物理学家”有什么用呢?首先,我们看到了它可以根据体系的最精简描述来发现体系不同的相,并且它能够区分出什么是局部细节信息和宏观的大尺度信息。而且作为一个生成型模型,它一旦学习完备,就可以像大自然一样很快地帮我们产生对于这个体系大量的图片(snapshot),帮助我们快速有效地数值模拟这个物理体系。看到这里,不知道你是不是觉得这个很神奇呢?下面我们介绍一些更加神奇而有趣的物理。

我们都知道大自然有四种基本的相互作用:1. 万物都有的万有引力;2. 掌控电磁的电磁力;3. 小尺度上的弱相互作用;4. 最强王者强相互作用。那么除了第一种力之外我们对剩下三个力都有了量子理论的描述,统一被称为标准模型(standard model)。对于引力,我们对它只有经典描述,没有量子描述。那么,引力究竟是什么?在过去的很长时间里吸引了大量的物理学家对其进行研究。从爱因斯坦的理论中,我们学习到了引力可以被理解成一种时空的扭曲,一种时空的几何性质。在21世纪初,物理学家胡安(Juan Maldacena)做出了另一个令大家兴奋的发现,就是某一些特定的量子理论可以看做是一个经典引力理论的边界,它们严格对应,是对同一种物体的两种不同描述。这样的理论我们可以科幻地想象成“瓶中宇宙”(如图15所示)。在瓶子的边缘上生活着量子理论,它可能是二维的,那么它对应于瓶子里面就存在着一个三维的宇宙,具有经典的引力。这样的事情就像看3D电影一样,银幕上是一个二维的平面,但是一旦你带上了3D眼镜,就观察到了3D的“新世界”。而这个3D世界上所有的信息其实都包含在这个二维银幕上。
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图15
那么我们给机器生活在二维“银幕”上的量子体系,它能不能发现这个银幕背后描述的3D世界发生的五彩缤纷的故事呢?我们用重整化群流模型这个人工智能对此进行了测试,提供给它”瓶子“边界上的量子体系,经过学习二维的量子体系,我们发现它的三维体空间确实存在一个有序的几何结构,也就是引力体系,就如图16(b)中展示的一样,非常漂亮。(注:更多严谨描述见论文)
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图16
最后借用王磊老师的一句话进行本章的结尾:
“如果物理学家是把咖啡变成公式的’机器’,那么生成模型就是把公式再变成我们看到的五彩缤纷大自然的智能。”
第三部分 重整化群流模型与计算机视觉
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上面我们介绍了重整化群流模型在物理学中的一些应用,通过它来模拟物理体系、区分小尺度和大尺度的信号、解码全息宇宙等等。下面我们来看一看这个物理学家们研发的AI在其他任务上有没有什么应用价值呢?
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图17

大自然中的众多的信号都是具有多层级结构的,这就启发我们去探索应用同样的思想是不是能够构建一个神经网络来处理自然图片。就拿图17的人脸图片举个例子,一张人脸的图片,在大尺度下能提供给我们的信息是这个人的性别、年龄、情感(比如是不是开心)等等,在中等尺度上的信息可能是眼睛大小、鼻梁高低、有没有发帘等等,在更细小的尺度上提供给我们的可能是脸上皱纹的纹理、胡须等等。这些都是蕴含在一张人脸图片中不同尺度上的信息。人工智能在生成“虚拟”人脸、“虚拟”视频上已经做到了炉火纯青的地步,值得一提的是,上面五张人脸都是由机器自主生成的,我们很难看出来它和一个真正的人的照片的区别(所以可能也没有版权的问题)。但是仅仅是生成很漂亮的图片还没有到达真正的智能。为了更近一步,我们希望这个机器在生成一张人脸图片的时候,不仅可以做到比较漂亮,而且它也是知道自己生成的时候哪部分是大尺度信息,哪部分是细节信息。就像一个画家在作画的时候,会自然地先去勾勒出他想画的内容的轮廓,然后不断地往里面完善细节,并且当我们想对某些细节做修改的时候可以很自然地去修改。而不是先画左上角,完成了再画左下角。

秉承重整化群流这个技术的核心思想,我们设计了更为复杂的神经网络(RG-Flow)来在人脸图片集(CelebA)上进行训练。在训练完成后我们可以看到(图18a)机器会从大尺度先勾画人脸的形状,然后不断添加细节信息,最终完成人脸的创作。为了更好地探究和理解机器是如何进行人脸生成的,我们借用视觉神经学和卷积神经网络中感知域的概念,定义了我们生成模型中“神经元”的感知域。简单的理解就是这些神经元对哪些图片区域更加感兴趣。通过我们的研究发现,其中很多神经元是不大活跃的,而其中活跃的神经元中可以看出非常有趣的事情。首先,越深层的神经元的感知域越大,越浅层的神经元的感知域越小。这是由我们重整化群想达到区分局域和全局信号的效果来保证的。而且这个和真正生物中的视觉中感知域的分布也是一致的。在生物视觉前段的视网膜神经细胞感知域大多是简单的圆圈或者点,而后期的视觉皮层中视觉神经的细胞的感知域会变得更加复杂,来检测看到视觉信号的一些图案(pattern)。如图18b所示,我们展现了我们的人工智能神经元的感知域分布,越靠上的感知域对于越深层的“人工神经元”。并且我们可以看出,对于越深层的“神经”,它的感知域会出现越来越多的图案,比如眉毛、眼睛等等
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图18
我们将会看到,这些对于特定区域反应强烈的“神经”,将会控制这个区域图片的生成。比如:假设一个“神经”的感知域是眼睛,那它大概率会控制生成时候眼睛的大小。于是我们选取了不同层次上感知域较为强烈的“神经元”,来探索他们在图像生成上究竟做了些什么。为了研究单个“神经”在图像生成中的作用,分离出其他变量可能产生的影响,我们采取了在生成图像时把所有的其他变量都控制不变,而只改变要研究的“神经”,让它产生单独的大小变化。通过这样的系统研究,我们在不同层次上找到了一些具有可解释性的“神经元”。
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图19

如图19所示,在宏观尺度上(或者是高层表示上),我们可以看到有“神经元”可以控制生成人像的性别(Gender),如果我们把它单独从小调大,那么对应的人脸会逐渐减小女性特征,增强男性特征。再比如宏观尺度上的情感(Emotion),我们如果改变这个“神经”的大小,对应的人脸会由中性状态变为开心状态。类似的在宏观尺度上的因子(Factor)还有:光照(Light)、头部旋转(Azimuth)、发色(Hair)、肤色(Skin)。我们之前说到重整化群流(RG-Flow)最重要的是可以区分不同层级上的因子。所以在中等层级,我们也可以找到眼睛因子(Eye),它的改变对应于人脸眼睛的大小;发帘(Bang),它可以控制人像发帘的大小;眼眉(Eyebrow),它可以控制眼眉的粗细;衣领(Collar),它可以控制是否存在白色衣领。在小尺度上,我们也可以类似地找到控制单个眼眉、单个眼睛的因子。由于重整化群这个物理思想对于人工智能的指导,让我们得以在训练神经网络的时候不仅可以生成我们想要的人像,并且它也不再是一个完全的黑盒,而是一个我们可以理解的生成人像的神经网络。这些在不同层级上的控制因子可以让我们对生成的图片进行可控的调节。
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图20

类比于全息宇宙,我们可以想象这个神经网络把二维的人脸图片进行编码并放到了三维的空间上,就如图20a中树状网络所示(为了简单我们只画了网络的侧面视图,所以底下蓝色的一维蓝点可以认为是二维图像)。图片不同尺度的信息被排列在了树状网络的纵深方向,这给了我们进行人像结合的一个新的维度。假设我们提供两张人像图片,如图20a中的黑发女和金发女所示,现在我们可以把她们俩进行合成,我们想要保持黑发女人像的大尺度信息,比如她的发色、性别、表情,但是我们想要合成的人像具有金发女的细节信息,就是五官。那么我们可以把两张图片都在树状网络的三维空间上进行编码,然后在纵深的维度进行组合。结合深度将会决定生成的新的人脸有多少金发女的五官信息。类似的我们在图20c中进行了更多的展示,比如上面一行7个人像作为高层级信息的源头,左边一列4个人像作为五官的信息源头,我们可以合成出中间很多新的人像是他们的组合。

有了更多的理论支撑,基于重整化群的视觉生成模型也给了我们更多理论可控的分析。比如当我们的人像图片产生局部的缺失需要复原的时候,我们的算法理论上可以在更短的时间(O(Log N)的复杂度)对图片进行修复。如图21所示,第一行为人像原图,而第二行我们用红色的色块来表示有损失的人像。第三行是我们的机器对缺失信息填补之后的结果。
图21

相信在不久的将来,我们会看到更多人工智能与物理学,科学碰撞而产生的火花。最后,对于更多动态图片的展示与开源代码,我们都将提供在GitHub上:

https://hongyehu.github.io/RG-Flow/

致 谢

本文涉及到的所有工作由作者和其导师尤亦庄、中科院物理所王磊老师、李烁辉博士、吴典博士生、伯克利人工智能实验室陈羽北博士、Bruno Olsausen教授合作完成。作者还十分感谢在修改文章时Max Welling教授提出的宝贵意见,和与Koji Hashimoto教授在全息对偶上的交流,与吴从军教授在重整化群上的交流。同时也感谢集智和凯风基金会对我们的大力支持。

引用:

[1] Shuo-Hui Li, Lei Wang. Phys. Rev. Lett. 121, 260601

[2] Hong-Ye Hu, Shuo-Hui Li, Lei Wang, Yi-Zhuang You. Phys. Rev. Research 2, 023369

[3] Hong-Ye Hu, Dian Wu, Yi-Zhuang You, Bruno Olsausen, Yubei Chen. ArXiv:2010.00029

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原标题:《人脸和宇宙是啥关系?看物理学家怎样用重整化群流模型重新理解视觉》

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