都市快报-未来人类必须离开地球 但遇到外星人的概率不大
本月27日-30日，首届杭州（国际）未来生活节将闪亮登场，让你嗨翻天。未来到底什么样？我们采访了三位来杭州参加中国“搞笑诺贝尔”——菠萝科学节的科学界大咖。
研究美30年的“诗人”张双南
记者 梁应杰
张双南有很多身份，最为人熟知的是天体物理学家，31岁时他就在《自然》杂志发表论文引发学界轰动，20年前就和同事提出测量“黑洞”自转的方法，一直被广泛使用，现任中国科学院粒子天体物理重点实验室主任。
他的另一个身份是美学家，在业余时间用科学方法研究美，坚持了30多年。在他眼里，牛顿经典力学和广义相对论简直“美哭了”。他还是一位诗人。在一首与量子力学相关的小诗《你是我的纠缠态》中，他写道：“温柔的黑暗请带走我的一切哀愁”。他还是一位和蔼可亲的科学布道者，与近4万粉丝保持亲密的互动。
记者：以前上物理和化学课的时候，老师说科学是美的，你看科学和美学有什么共性？
张双南：我的美学就是研究人的审美规律的学科，所以对我来讲，美学是科学的一部分，和心理学、认知科学等关于人的科学没有本质区别。用我的美学理论就可以很容易理解科学之美，可以更好地欣赏科学之美。
记者：听说你在找公司合作，一起研发能够审美的机器人，对于这台机器人你有什么期望和设想？
张双南：我并没有真的找公司合作一起研发能够审美的机器人。我的美学研究提供了创造会审美的人工智能的理论和基本方法，但是做这件事需要一个比较大规模的团队，需要艺术、信息科学、人工智能、认知科学等各方面的专家合作，其中的深度学习部分需要进行很多研发和测试，所以目前我还只是在思考这件事，没有变成行动。
我期待造出会替我们每个人审美的人工智能，当然并不是只造“一”台这样的机器人，而是为每个需要的人都造一个。这个机器人经过学习和训练，具有它主人的审美观，可以替代它的主人做一些重复性的审美以及美学设计（比如个性化的艺术设计、建筑设计、广告等）。它将具有巨大的应用前景，有可能颠覆我们的生活和工作方式。
记者：你曾说过人工智能是未来的一个方向，那么人工智能对人类探索宇宙会有什么影响？
张双南：人工智能已经在天体物理研究上发挥作用了，比如神经网方法在天体物理以及很多其他科学研究当中就很有用。未来的天体物理研究的一个突出问题就是，如何在海量的天文数据中提取有用的信息甚至发现新的天体和现象，很显然人工智能能够发挥很大的作用，完成人所不可能做的很多事情。
记者：未来人类能像科幻片《星际穿越》那样完成星际穿越或者星际旅行吗？
张双南：在百年到千年的时间尺度上，对人类的威胁来自于人类自己。在万年到百万年的时间尺度上，各种自然灾害包括行星的撞击是人类的主要威胁。因此，人类即使在地球上不自取灭亡，最终也必须离开地球寻找新的家园。当然新的星球也同样存在上面的问题，而且也有可能会发生完全无法预料的自然灾难，所以人类也许需要在宇宙中找到几个星球分散移居，才能确保能够长时间延续下去。至于像科幻片里那样完成星际穿越或者星际旅行，根据目前的科学和技术还看不到希望，只能停留在科幻里面。但谁知道呢？科学和技术的发展是无法预料的，也许将来真的可以实现！
记者：如果离开地球移民其他星球，会遇到地外文明吗？你相信有外星人吗？
张双南：由于在可以预见的未来，人类即使离开地球移民其他星球，所去的地方也不会离开地球很远，所以在那里遇到外星人的机会和在地球上没有太多的区别。但我认为外星人肯定存在，不过我们和他们见面是不可能的，甚至和他们通信交流的可能性也非常渺茫，因为离我们最近的高级文明的距离至少有上千光年远。在电子工程世界为您找到如下关于“星际”的新闻
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研究了无星际链路低轨卫星移动通信系统中的馈电链路的切换问题，提出了两种馈电切换方案－最短馈电链路切换方案和最长可视时间切换方案。结合两种已有的用户链路切换准则，在构造的非均匀分布全国话务密度模型上进行了系统仿真。仿真结果表明馈电链路切换方案对系统开销影响较大，选择最长可视时间馈电链路切换方案，可以减少切换带来的信令开销，提高服务质量，具有较高的参考和实用价值。This paper...
具有星际链路的卫星网络将在今后发挥巨大的作用，而混合星座具有比单层星座更加优异的性能，双层星座GEO/LEO 能够在物理上实现网络管理和业务的分离，便于对全网络的管理和集中式路由的实现。依据卫星网络运动的规律性，采用虚拟拓扑路由策略，在OPNET 中对GEO/LEO 双层星座进行了集中式路由的仿真；在定义链路权值时，除了传统上考虑的传播时延、排队时延外，还加上地理因素的影响，之更符合卫星网络...
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{:1_146:}我用AI只能写产品说明书，矢量图还从来没玩过
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对自身的观察不算呢？在星际之间智能生物的竞争中，获得观察者的地位是非常重要的。
一块石头，它在时间轴上的状态是固定的，石头“知道”自己所有物质的状态，代入这个宇宙的运行公式，石头可以推算出自身的未来，所以石头能够“记住”自己的未来。这种东西我们称之为“时间刚体”。猫也是。
智慧生物，并不是时间刚体，智慧生物能够有过去的记忆，但没有未来的记忆。智慧生物产生了在时间轴上不稳定的结构。有些...
能存在计算量的差异，只不过人跟机器之间存在的 ...[/quote]
像这种棋类，比的应该是方法，策略，对应程序，就是算法之类的。侧重逻辑推理，分析，而不是我走棋快，你根本没有足够时间，作出完整的分析判断，而逐渐陷入被动。这是靠速度取胜，而不是靠算法，人工智能，如果只有速度，那不是真正的智能。
人工使能我觉得是22世纪的事情，和我们没多大关系。
这只是快棋，有种来慢棋试试，又或者是来盘星际...
谱，看淘宝和新闻八卦就知道没啥戏了我觉得。
你说的那种商用我大致知道，但没有铺开来。
就 ...[/quote]
我觉得有的时候这种尖端技术不能总盯着成本、商业用途。展开来想比如，太空探索时，星际移民时，或者狭小范围搜救时等等场合，很实用啊。
[quote][size=2][url=forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=2100425&ptid...
，比如前段时间的《星际穿越》，那时我的朋友圈真的就被**空间解密、关于虫洞是什么？之类的话题给刷屏了。不过正好也给自己科普了一些知识。不光如此，各大知名品牌也借势为自己品牌进行营销宣传，总之那段时间圈内一派“繁花似锦”。怪不得有人笑颜，“中国的影迷也在一定程度上为中国的GDP做出了极大的贡献。”& && &还是回到刚才的话题，如果聊到机器人的时候，你脑海里第一时间...
2026年的一天在星际迷航课上，小明心仪的女神突然回头问他借镜子一用
“你的呢？”
“我的，我的让我妈拿去用了”
“哦，给，送你了”
“你很特别，额，我是说这个镜子，别误会”
“其实，这原本不是镜子，而是硬盘里盘片，盘片是以坚固耐用的材料为盘基，将磁粉附着在平滑的铝合金或玻璃圆盘基上。这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆，每个同心圆就好像有无数的小磁铁，它们分别代表...
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标签：&&&&为了纪念已经快忘得差不多了的通信知识（毕业这么久了。。。），作为一个EE屌丝我也来818 Interstellar中关于深空通信的片段。由于以前在法国做过一个欧航局的的土星探测器项目分析，又学的是optical communication, 做过一些free space optics（自由空间光通信，未来星地通信的趋势）的research,所以一直对空间通信挺感兴趣（虽然后面也是因为项目牵涉国防过于敏感没有申到博士。。。another story).&&& 首先不得不说interstellar真的是一部好片子，看完了之后对于NASA的敬仰真是五体投地，后悔就后悔自己没投胎到美国，随便学学telecommunication就能进NASA。废话不多说，先说片头cooper诱捕印度无人机，这里面涉及到的电子干扰和信息对抗知识，博主我也只能说NASA的宇航员果然都是科班出身，不仅理论过硬，动手能力也是极强。Cooper就算买的天线，扫频范围也要自己调吧，再计算个信道衰减，多径噪声啥的，无人机就算没人控制是按默认程序飞也有个firewall吧，cooper大神就这么在如此Bumpy的车上就hack进去了还成功输入了GPS坐标让其降落，博主一开场就知道他不拯救世界谁能拯救世界了好吗&&& 后来小分队出发，前往土星附近的虫洞做星际跳跃（当时博主一下就想到了欧航局和NASA的TSSM 泰坦和土星探测计划，当时写这报告用法语写了45页啊，比看这电影还烧脑），其实这里涉及的通信技术现代科技都还可以支撑，毕竟伟大的旅行者1号都飞出太阳系了嘛（想到后会无期了咩），还是仅靠一个直径3.7m的antenna和DSN（deep space network）通信，虽然一次信号传输时间需要18h(信号光速传播130天文学单位，约为2亿公里)。既然讲到了大名鼎鼎的DSN，不得不提两句。作为NASA也是全球最大的深空通信地面系统，它由三个分布于澳大利亚，加州和西班牙的，装备有世界上灵敏度最高的深空探测系统组成（多个直径34m或者高达70m的高增益或者波束波导天线BWG），每一个都复杂的集成了双向的数字信号处理，编码解码，调制解调，滤波放大等单元。随着旅行者1号越飞越远，抵达地球的信号越来越弱，NASA的工程师们也通过升级阵列雷达等方法来提高接受灵敏度(这里建议大家翻墙去youtube上看一个叫做The History and Future of Space Communications - Celebrating 50 Years of the NASA Deep Space Network的视频，主讲人就是DSN的项目主管)....既然扯远了....那就再扯远点吧...&&& 深空通信中一个很大的问题是多普勒效应，飞行器和地球相对运动造成了接受频率的频移，那么DSN如何解决这个问题呢？答案就是PLL(锁相环，数字通信的关键之一，具体原理请baidu)不论你多普勒频率怎么变，它都可以使输出的信号稳定在某一频率，DSN把该载波频率传给飞行器，飞行器再用该载波进行调制，那么这样地面接受到的就会是固定的频率啦，也就不需要宽频带的接收机啦~至于放大器啦，DSN使用的都是受激辐射放大器，可以有效抑制噪声。&&& 后来cooper勇猛的跳进黑洞，我们知道，根据爱因斯坦理论，黑洞是一种密度极大的天体，它产生的强大引力场连光都无法逃脱，那么问题来了，无线电波呢，黑洞里面可以和外部通信吗？答案当然是可以，根据霍金辐射理论，黑洞在吞噬了物质之后都会向外辐射粒子来中和吸收的物质（上帝果然是天平座啊...），而根据测不准原理，粒子的位置与动量不可能同时定义的很精确，因此有些粒子必然溢出黑洞，所以利用这些粒子编码进行便量子通信有了可能（这里感觉NASA会求助中国，毕竟量子通信现在中国走在了世界前列）。好吧，博主暂且认为cooper身上背了个便携式量子接受器之类的玩意儿。&&& 还有一点就是影片中涉及到的视频单向传输的问题，其实感觉地面站采取的就是广播的方式，不需要飞船回ACK（本来DSN也是在不断的向外太空各NASA飞行器不断广播），最简单的也就是最有效的方式，复杂的重传机制也许可以更加有效，但是记住 ，这是太空，一个ack回个18h也没啥意义。另外，一个持续的端到端的TCP连接对于深空也是没有意义的，这也是为啥NASA在搞DTN（disruption-tolerant networking）一种适用于空间通信的协议，简单来说就是如果connection不好的话，就暂停发送packet，直到链路回复再继续发送。&&&&总之深空通信会遇到很多问题，例如太阳辐射干扰电子设备啦，通信时延啦，太空射线啦，热噪声等等。举例，太空辐射学认为，对于10GHz的信号，Noise level在-215 dBW/Hz才能让DSN听到。也就是说100kHz带宽，接受功率-157 dB (-157 dBW)的信号，信噪比只有8 dB.带宽降低10倍，信噪比才能提升1倍。在没有纠错码前提下，太复杂的编码，如16QAM，64QAM达不到这个要求，也只有QPSK，甚至BPSK能够达到这一要求，根据香农定理，这样算下来基本速率可达150-700kbit/s。不过还有一个解决办法，也是NASA正在使用的，就是Turbo码。在AWGN 信道下，码率为1/2 的Turbo 码在达到误比特率（BER) ≤ 105时，Eb/N0仅为约0.7dB，这简直就是禽兽好吗，这样的话，妈妈再也不用担心飞行器飞太远导致接收到的信号过低了好吗。&&& 其实还有很多技术可以改善深空通信的质量：在几个固定的星球释放卫星，建立一个卫星网使用激光通信（近地轨道NASA已经成功用1h传输了1.25Gb，可是碰到光路中突然开了个黑洞就完蛋了）使用中继链路，比如让旅行者1号在旅途中每隔一段时间释放一个中继吊舱，通过这些吊舱组成一条通信链路。爱因斯坦认为巨大引力的物体对光线有折射作用，太阳便是其中之一。利用太阳把遥远飞船发射的电磁波汇聚到太阳后一个与它较近的飞船，再通过它把信号传回地球。使用超过光速的中微子通讯（结果被证明是读数错了...）本文出自 “” 博客，请务必保留此出处标签：原文：http://bretoncrepe.blog.51cto.com/1723
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