可重构低熵智能车间布局建模与优化

针对智能车间布局,采用单元布局的方式分别对单元间布局和单元内布局进行建模,设计涵盖物料搬运成本、时间损失成本、单元重构成本、设备成本、车间面积利用率和布局柔性等面向低熵化车间布局的多目标函数,给出包括边界约束、间距约束和固定位置约束等符合车间实际情况的定量约束条件。针对车间布局模型多变量、多约束和非线性的特点,设计一种基于精英策略和自适应交叉、变异算子的双层遗传元胞算法进行求解。通过典型企业作业车间布局改造实例分析,验证模型和算法的可行性和有效性。

信息高铁的低熵高通量性质验证

针对“人机物”三元融合的万物智能互联时代需求,中国科学院计算技术研究所的学者提出了“信息高铁”高通量低熵算力网的设计构想,在基础设施层提供低熵有序的支持,从而显著提升性能与品质.但信息高铁构想尚缺乏实验数据支撑.本文量化定义了通量、良率、CPU熵,分别用于刻画系统的性能、品质、无序程度;构建了信息高铁原型系统;并与基于Kubernetes容器编排的云计算系统进行对比.通过北京-南京的广域实验,验证了信息高铁原型系统可数量级提升良率和通量,其正则化后的CPU熵降至K8s系统的50%以下.本文通过提供实验数据分析结果,初步验证了信息高铁的低熵高通量潜力.

低熵社会:低碳社会的环境伦理学解读

"低碳",是人类面临日益严重的生存环境危机时提出的一种应对方法和手段。环境危机的实质,是人类为了追逐财富对环境投入巨大能量,彻底打破人类原生环境系统的能量(热能)结构平衡,及因此产生巨大的无效能量———"熵"所引发的。人类只有站在环境伦理道德的高度上,改变世界观和人生观,令生活目的和生产手段回归自然,减少能量投入,减缓熵流积聚,自觉建立一个"低熵社会",人类和生存环境系统,才有永远实现和谐共存、共生、共同持续发展的可能和机会。

面向低熵的一类多态性作业车间布局智能建模

针对一类多态性作业车间,提出车间低熵化布局评价指标,利用成组技术和分层思想构建单元外部连续布局和单元内部多行布局的低熵车间布局模型.针对多约束、多变量和非线性的特点,以物料搬运成本、设备成本、非物流附加成本、车间面积利用率、平均在制品数量和柔性为模型多目标函数,借助元胞自动机的拓扑结构和邻居机制,设计一种基于精英初始解策略和自适应交叉、变异算子的遗传元胞算法进行求解.通过典型企业作业车间布局改造实例分析,验证模型和算法的可行性与有效性.

回归低熵化 还是走向现代化——关于世界农业前途的讨论

20世纪70年代以来,围绕着农业发展前途问题,在世界上,尤其是西方国家,进行着热烈的争论。鉴于对资源环境的担忧,有些环境保护主义者主张农业走回归、低熵化、低投入、自然农业的道路,他们反对农业现代化,反对农业的外部投入,尤其是化石能的投入;另一些人则不赞成这种极端的复古思潮,主张走向农业现代化、集约化、商品化、持续化。本文从理论与实践两个层面对此进行了初步分析讨论,并提出了中国实现农业现代化、走集约持续农业道路的设想。

城市边缘区居住用地的空间异质性:构型、度量与低熵化

基于对城市边缘区居住用地演进模式的研究,采用信息熵定量研究城市边缘区居住用地的空间分异性状,并构建相应的改造模式。结果表明,城市边缘区居住用地有其自身的复杂性和多变性,其存在的空间分异可以用信息熵进行度量,基于度量结果,将其分为4种类型。这些类型的土地利用状态呈现不同的特点,根据其特点分别设计相应的模式对其进行低熵化改造,以实现土地高效、合理及可持续利用目标。

论作为新型现代化诉求的“低熵化发展模式”

“熵”理论揭示了污染产生的作用机理,有助于打破“器物至上”和“技术乐观主义”的窠臼。中国新型现代化的本土性和修茸性特征,决定了其对低熵化发展模式的诉求。“熵”定律在科学层面揭示了发展的认识原理,可持续发展在政策层面给出了发展的战略原则,低熵化发展模式在实践层面提供了发展的操作方式与演进路径。培育低熵观念、选择低熵技术、营造低熵社会环境,是低熵化发展模式付诸实践的应有之念。在弱“熵”的进程中构建节约型社会与和谐型社会,并由此实现社会的可持续发展,是新型现代化的终极关怀。

重庆一小时经济圈与城乡统筹:历史合力下的低熵经济战略

根据恩格斯著名的"历史合力论"思想,结合重庆一小时经济圈和城乡统筹发展的规划和实施,同时借鉴东西方早期高熵经济发展策略带来的社会问题,以戈特曼的"大都市连绵带"为理论起点,探索重庆一小时经济圈和城乡统筹发展必然走低熵经济战略路线,对于和谐社会的建设和中华民族的复兴具有不可估量的价值,足以使中国重现"中华帝国"风采。

面向低熵的再制造系统单元构建的研究

随着环境和资源问题的日益突出,再制造作为低熵化发展模式受到越来越多的重视。我们在详细分析工艺路线选择对再制造加工质量及生态环境影响的基础上,以质量、生态环境及物料搬运为目标建立再制造系统制造单元构建模型,并提出遗传算法求解模型,再通过算例的详细分析来说明环境、质量及物料搬运目标对构建方案的影响。

低熵社会:和谐社会的哲学本质和依据

和谐社会的构建,从哲学高度上来说,是一个世界观和人生观问题。和谐社会的构建包括人类与自然环境和谐及与社会环境和谐两个层面,其哲学本质就是抑制人类的自然贪欲本能,善待他人和世界万物,让社会生产和消费回归其自然属性,建设一个低熵社会。这一切,都是由热力学第二定律——熵学说原理决定的。因此说,和谐社会的哲学本质和依据就是构建低熵社会。

回归低熵:高熵社会的含义、特征、后果和出路

高熵社会就是由于人类无节制的消耗能量,导致人类社会系统内的熵增速度迅速增加,使人类通过劳动从外界获取的负熵流仅能勉强抵消或者不能抵消系统内的熵增,致使人类社会系统,乃至整个生态系统开始由有序向无序演化,子系统在相互作用时出现了一定混乱的社会状态。高熵社会的特征分为内在特征和表象特征,其特征主要是系统内的混乱无序,这给整个生态系统带来了一系列的危害后果,威胁着人类的生存,威胁乃至整个生态系统的存在与演化。为此,我们人类需要从思想、制度、经济发展方式、能源利用等方面进行系统的变革,以摆脱系统的高熵状态,回归低熵社会。

基于低欲低熵内生约束机制的低碳理念

透析了气候公约和减排机制"失灵"成因,指出了日益政治化的碳博弈僵局如果得不到及时有效的遏制,必将导致全球减排行动失控。对比了不同社会制度、行政体制、道德观价值观下,东西方减排理念和减排成效的显著差异。把德、欲、熵、碳四个要素有机结合,提出了基于人类主观意识、道德约束内生机制而产生的低欲低熵的减排理念及其相互作用的机理。指出在植根于德的低碳理念下,中国的减排行动已取得实际成效。

谈谈低熵生活

介绍了热力学熵概念的内涵及熵增加原理,倡导"低熵生活"的生活理念,进而提出一些实施‘低熵生活"的具体措施.

低面积复杂度AES低熵掩码方案的研究

在Nassar等提出的循环移位S盒掩码方案(RSM)的基础上,提出了一种针对高级加密标准(AES)算法低熵掩码方案。该方案的核心思想是利用S盒共用思想降低面积复杂度,采用乱序技术提高系统安全性,并通过流水线技术提高系统的吞吐量。对于AES,所提方案可将其S盒的数量从16个降低为4个(不包括密钥扩展模块)。实验表明,与RSM相比,组合逻辑、时序逻辑和存储面积分别降低了69%、60%和80%,能够抵御基于偏移量CPA攻击,具有更高的安全性。

基于低熵源编码有效图像压缩算法

在信息论中,数据压缩是数据处理的难题之一,尤其是图像无损压缩。JPEG-LS算法是公认的灰度图像有效的压缩算法。然而,对于计算机绘制的灰度图像(如CAD、SOLIDWORK等),其压缩效率低,限制了JPEG-LS的广泛应用。提出一种基于两步编码法的图像有效压缩算法,即建模和编码,算法与JPEG-LS灰度图像压缩标准进行对比实验,实验结果证明该算法提高了压缩效率。

“有计划废止制”的熵反思与低熵设计

热力学揭示的一条真理是:自然界中所有运动的实际过程都是不可逆的,都会引起熵的增加,从而导致自然生态的恶化。"有计划废止制"属于一种高熵设计,不但要消耗巨大的能量和资源,而且还使整个生态系统的无序化程度持续增大。在"有计划废止制"这种设计模式下,再生产对资源和能源的消耗及对人力资源的浪费,以及它们所导致的产品功能的欠缺和质量的低劣,都能引起熵的增加。在当代,要实现低熵设计,生态设计和非物质设计是优选之策。

基于复合域通用低熵高阶掩码的设计与实现

通过对基于复合域S-box构造算法的深入研究,该文提出一种低面积复杂度的通用低熵高阶掩码算法。在有限域GF(24)上引入低熵掩码思想,并采用部分模块复用设计,有效降低了基于复合域S-box求逆运算的乘法数量。该算法能够适用于由求逆运算构成的任意分组加密算法,进一步将本方案应用于分组加密算法高级加密标准(AES),给出了详细的综合仿真结果并进行了版图面积优化,较传统的掩码方案相比有效减少了逻辑资源的使用,此外,对其安全性进行了理论验证。

新型现代化诉求:“低熵化发展模式”

“熵”系指“可用能量的消耗”，或某一系统中存在的一定单位的无效能量的总和与“不能再被转化做功的能量的总和的测定单位”。“熵”理论修正了“热力学第一定律”，并解释了后者无力说明的问题。如一块在自然状态下燃烧的煤，至少有如下五个直接或间接的后果：一是产生了热量；二是转化为二氧化碳等气体；三是煤在结束了先前的实存状态后完成了从有到无的质变；

汽车用钢的发展与低熵化先进高强钢设计

介绍了汽车用钢的发展历史与推动汽车用钢发展的历史性事件,展望了未来汽车用钢在“双碳”背景下的发展方向。同时,介绍了汽车用先进高强钢的发展与分类,阐述汽车钢从软钢、低碳钢、高强钢到先进高强钢的发展过程,详细阐述第一代到第三代先进高强钢迭代升级过程中成本、合金、组态与性能等方面的设计思路。最后,提出创新性的低熵化设计理念,并介绍所设计的覆盖四类双相钢产品的低熵化产品,包含成分与工艺的设计思路。提出“组态异构”的低熵化设计,以用户切实的应用需求为导向,深入分析产品性能特征,结合钢铁材料的物理冶金机理与生产制造阶段装备及工艺特征,从设计端对产品进行减量化、单一化、归一化的梯度低熵化设计,实现产品低成本高性能生产制造思路。

一种新型信息基础设施:高通量低熵算力网(信息高铁)

人类正在进入一个“人机物”三元融合的万物智能互联时代,需要一种新型信息基础设施,即全球规模的高通量低熵算力网,形象地简称为“信息高铁”。文章介绍了信息高铁的愿景,包括基础性需求、关键科学技术问题和系统结构。与互联网、云计算、大数据、物联网等现有网络计算系统相比,信息高铁的目标是原生支持“人机物”三元融合和低熵有序,降低系统无序的负面影响,提升系统通量与应用品质。