科学研究动态监测快报

中国科学院国家科学图书馆 科学研究动态监测快报 2009年 1月 15日 第 2期 （总第 56 期） 信息科技专辑 ══════════════════════════════════════════════════════ 中国科学院国家科学图书馆成都分馆 四川省成都市一环路南二段十六号 邮编：610041 电话：028-85228846 电子邮件：zx@clas.ac.cn 中 国 科 学 院 信 息 科 技 创 新 基 地 中国科学院国家科学图书馆成都分馆 主办 信息科技专辑 2009年第 2期（总 56期） 目 录 重点关注 NIST 资助基础设施检测与监测技术研发项目......................1 科技政策与科研 OECD 警告 IT 产业将经历困难的 2009 年..........................3 欧洲 CASAGRAS 无线射频识别（RFID）计划 .......................4 研究与开发 数十亿次浮点运算的新型算法 ..................................4 新型 LED 开辟智能照明技术 ....................................5 科学家建议用热存储器来保存数据 ..............................6 出版日期：2009 年 1 月 15 日 1 重点关注 NIST资助基础设施检测与监测技术研发项目 美国国家与技术研究院近日宣布为数个科研项目提供资助，帮助他们开 发先进传感技术，以便对桥梁、道路、水利系统等基础设施的状况进行及时且详 细的监测与检查。这是美国国家标准与技术研究院“技术创新项目（Technology Innovation Program）”首次对科研项目提供资助，“技术创新项目”旨在支持创 新型、高风险、高回报的研究，以满足政府感兴趣的关键性社会需求。 未来五年内美国国家标准与技术研究院将为基础设施监测与检查技术的研 发投入8820万美元，其中4250万美元来自“技术创新项目”。这些经费提供给了 以下项目： 基础设施健康高级管理系统SCANSn Acellent科技公司 ·项目期限：3年 ·“技术创新项目”资助：299.5万美元 ·其它资助：299.5万美元 采用P2P通信协议开发一个可扩展的、自供电的传感器网络，用于对桥梁、 大楼等基础设施的非破坏性评估和健康监测。 基础设施健康监测光纤传感系统 Distributed Sensor科技公司 ·项目期限：3年 ·“技术创新项目”资助：403万美元 ·其它资助：451.8万美元 项目准备开发一个经济的光纤光学系统，利用光脉冲监测大型基础设施（如 桥梁和管道等）的健康状况，可在不建设大型的离散传感器网络的情况下获得基 础设施的状况。 利用超宽带脉冲雷达轮廓测量技术（Profilometry）开发基础设施缺陷识别、 可视化、错误预测系统 ELXSI公司 ·项目期限：3年 ·“技术创新项目”资助：311.9万美元 ·其它资助：362.9万美元 利用超宽带雷达开发一种新型的、能深度探测的扫描系统，用于检查地下基 础设施（如管道、隧道、涵洞等）的断裂情况、腐蚀状态以及周围土壤中的孔隙， 2 以避免发生事故。现有的管道检查技术不具有这种功能。 检测与监测钢筋混凝土腐蚀状况的微波热电成像仪 Newport Sensors公司 ·项目期限：3年 ·“技术创新项目”资助：124.9万美元 ·其它资助：124.9万美元 开发一种新型的非破坏性技术，以实现钢筋混凝土腐蚀状况的早期检测。 VOTERS：多功能机载交通嵌入式移动传感器（Roaming Sensors） 美国西北大学 ·项目期限：5年 ·“技术创新项目”资助：900万美元 ·其它资助：980.2万美元 开发一种能安装在多种车辆上的新型系统，以便在行车过程中评估桥梁和道 路的情况。 自供电无线传感器网络，用于桥梁结构健康预后（Health Prognosis） ·项目期限：5年 ·“技术创新项目”资助：693万美元 ·其它资助：696.9万美元 开发一种新型系统，利用多种无线传感器监测桥梁结构的健康，这种系统还 能借助震动/风力来发电。 用于预防和减轻水利系统基础设施灾害的下一代SCADA 美国加州大学欧文分校 ·项目期限：3年 ·“技术创新项目”资助：280万美元 ·其它资助：288.5万美元 开发一种新型系统，利用先进SCADA系统中的无线传感器节点监测和检测 水利及废水基础设施中的管道系统。 光纤无线监测系统，用于保护退化中的基础设施系统 美国密歇根大学 ·项目期限：5年 ·“技术创新项目”资助：899.8万美元 ·其它资助：101.64万美元 开发一种综合系统，包括基于“智能”的传感器和基于Web的信息聚合 系统，用于监测和评估基础设施结构的健康。 3 快速、可靠、经济的高速公路桥梁检测与监测方法 美国德州大学奥斯丁分校 ·项目期限：5年 ·“技术创新项目”资助：342.1万美元 ·其它资助：342.1万美元 开发一种用于检测桥梁的传感器网络，包括动态、自供电的系统，可以持续 监测桥梁的裂缝或缺陷，以及用于检测钢筋混凝土桥楼甲板的无源系统。 唐川 译自：http://www.nist.gov/public_affairs/releases/20090106_TIP_2008_award_annou nce.html 检索时间：2009年1月12日 科技政策与科研计划 OECD警告IT产业将经历困难的2009年 根据世界经济合作与发展组织（OECD）的最新估计，全球经济下滑将给IT 产业带来困难的2009年。 OECD最近更新的《信息技术展望2008》称IT产业2008年相比2007年的 增长率最高只有4%，并且随着全球经济恶化，企业与消费者信心不足，IT产业 在2009年将面临零增长或甚至负增长。 IT产业中的某些部门将比另外一些表现得更好，《信息技术展望2008》认为 各界对软件与IT服务的投入有望保持增长，包括政府与企业的外包项目。由于消 费者与企业对高速因特网的需求，因特网相关销售与基础设施投资将保持坚挺； 只不过由于信用危机，其中某些基础设施投资可能被延缓。 半导体产业在2008年仅增长2.2%，而在2009年将下滑近6%。作为半导体产 业和ICT领域的一项重要指标，半导体制造设备的销售已陷入困境。由于在2008 年对新兴经济体市场进行了大量投资和扩张，许多其他IT产业也将面临困境。 银行、保险、零售企业等IT产业的主要合作伙伴在这次经济衰退中遭受严重 打击，他们在2009年将缩减IT开销计划。 《信息技术展望2008》同时还分析了ICT的发展趋势。在过去几年中，由于 成本优势和市场增长等因素，亚洲、东欧和墨西哥已成为重要的ICT竞争者。 陈方 检索 唐川 译自：http://www.oecd.org/document/36/0,3343,en_2649_33757_419157 48_1_1_1_1,00.html， 检索日期：2009年1月12日 4 欧洲CASAGRAS无线射频识别（RFID）计划 CASAGRAS（全球无线射频识别（RFID）相关研究活动和标准化过程的协 作及支持行动）计划的目标是提供一个基础研究的框架，以帮助欧洲委员会和全 球研究组织确认和协调与无线射频识别相关的国际间存在的问题和新情况，特别 是在新兴的物联网（Internet of Things）出现的情况下。该计划由欧盟第七框架 计划（fp7）提供资助。CASAGRAS是欧洲委员会资助的最重要的RFID计划之一。 计划的合作伙伴包括了来自中国、法国、德国、日本、韩国、英国及美国的 代表。现在，CASAGRAS的在线论坛正邀请几乎所有的RFID组织加入到网络未 来的讨论当中。 CASAGRAS计划探讨的关键问题包括物联网的概念，也就是指物体间的无 线自组织网络。未来，即使是居家用的一些物品也能够与互联网进行连接。研究 人员认为RFID的应用将极为广泛，特别是随着物联网的发展，RFID技术将会带 来巨大的经济和社会效益。 CASAGRAS计划将审视如何更好地去解决RFID的全球挑战，并寻求最佳时 机。CASAGRAS计划还将检验全球RFID相关的标准、规范及其它问题，提供一 个基础研究框架以辅助国际组织能够适应RFID和物联网的相关问题。 与其它研究计划和尽可能多的组织进行长期的合作是CASAGRAS计划成功 的关键问题，这也是举办CASAGRAS在线论坛的重要性所在。相关合作计划包 括了GRIFS（全球RFID标准协作论坛）和CERP（欧洲RFID协作行动）。 张勐 译自 http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=EN_NEWS&ACTION=D&SESSION= &RCN=30283 检索日期：2009年1月12日 研究与开发 数十亿次浮点运算的新型算法 计算机被广泛应用于执行对真实世界现象的仿真并挖掘物理实验与观测结 果，以数字集合存储这些信息。但随着这类数据集的尺度迅速膨胀，不断接近和 超越计算机的内存，这类分析工作正变得越来越困难。 近日，加州大学戴维斯分校和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家开发了一 套强大的计算工具，能够从异常庞大的复杂原始数据集合中提取有用的特征和模 式。这是一套十分简洁的面向问题的解算工具，甚至可以在只有2G内存的计算 机上运行。 加州大学戴维斯分校的计算机科学家Attila Gyulassy领导了这一为期五年的 5 研发工作，开发团队已经利用该算法探测了一系列包含数十亿个数据点的现象， 包括分析和创建火焰表面模型、在虚拟宇宙实验中寻找集群和空隙、模拟仿真两 种流体的混合并跟踪区域流体。该项工作的研究论文发表在IEEE的《可视化与 计算机图形学》期刊，11月至12月一期上。 Gyulassy小组开发的算法将数据集划分为区域包裹，通过Morse-Smale复杂性 单独的分析每一个包裹，随后对相关的计算结果进行合并。由于新包裹是从原始 数据包合并来，不断进行分析并再次合并，在这一算法进行的每一步当中，无需 将数据存储在内存中并不断读进读出，大大的降低了算法运行对硬件计算能力的 需求。 Gyulassy的测试算法之一是对两种流体混合(一种致密、一种稀疏)的仿真， 并分析和跟踪其中区域流体的形成与运动。这一数据集的复杂性如此庞大—它包 含三维格点空间里十亿个以上的数据点—这一计算量甚至对超级计算机提出了 挑战。然而由于新算法精简的特性使其可以在只有2G内存的笔记本电脑上执行， Gyulassy的小组运行了24小时后得到了分支流体的小区域混合图样。 另一研究人员，加州大学戴维斯分校副校长，计算机科学家Bernd Hamann 表示：由于数据文件正在变得越来越庞大，而科学家能够用来分析它们的时间则 越来越少。因此如果没有应用效率良好的分析工具捕获其内涵，则无法发掘出海 量数据的优势。 Gyulassy表示，对于处理Morse-Smale最小量复杂性问题，这一算法是非常直 观的工具，他们目前正在开发这一算法的标准用户界面，希望将其打造成为一种 能够广为应用的开源产品。 这项研究得到了美国国家科学基金会和劳伦斯学术项目的支持。 平昭 译自：http://www.news.ucdavis.edu/search/news_detail.lasso?id=8929 检索时间：2009年1月12日 新型LED开辟智能照明技术 近日，Rensselaer理工学院的研究人员开发了一种新型发光二极管(LED)，通 过采用精简极化(streamlined polarization)技术，其性能表现和能耗效率有了显著 提高。 这种新型极化匹配(polarization-matched)LED是与三星电机联合开发的，其光 能输出效率提高了18%，插入损耗效率提高了22%，这两项均是测度LED光电转 换效率的基本指标。 Rensselaer未来芯片研究项目主管兼国家科学基金智能光线工程研究主管E. Fred Schubert表示，由于今天的高亮度LED的运行电流密度远远超过了效率峰值， 6 因此而带来的泄漏效应已成为影响LED效率的焦点问题。通过剖析LED的发光作 用区，Schubert的团队发现其中包含的材料具有极化失配特性，从而导致电子泄 漏和发光效率的丧失。 通过引入新的量子屏障，可以极大的减少极化失配。研究人员利用铟镓 氮化物/氮化铟镓(GaInN / GaInN)取代传统的氮化铟镓/氮化镓(GaInN /氮化镓)层 作为LED的作用区域。这种替代实现了更好的极化匹配，同时减少了电子泄漏与 效率丧失。新型LED的极化匹配作用区进行了彻底重新设计，可以很大程度上解 决电流泄漏问题并使得LED能够在高电流密度之下有效的运作。 通过实验观测到的新型GaInN/GaInN发光二极管的极化匹配与电子泄漏情 况与理论仿真结果完全一致。Schubert预计新一代的LED固态照明设备将在未来 取代普通光源，带来巨大的环境、能耗、和成本效益，以及医疗保健、交通系统、 数字显示、和计算机网络等方面的创新型技术。 该项目得到了三星电机、美国国家科学基金会、Rensselaer智能照明工程技 术研究中心、桑迪亚国家实验室、美国能源部、美国国防部、和纽约州的支持和 资助。 平昭 译自：http://news.rpi.edu/update.do?artcenterkey=2526 检索时间：2009年1月12日 科学家建议用热存储器来保存数据 当前绝大多数计算机运用的都是电子存储器，而新加坡国立大学的研究人员 和合作伙伴一起则在研究一种新型的热存储器，通过保持一定的温度来保存数 据。 近年来，热量研究使得科学家们对热传导的认识达到了分子级的水平。研究 人员也已制造了多个热量设备，包括热晶体管和热逻辑门。这也形成了一个新的 学科-声子学，声子学就是运用热来处理信息。 研究人员认为随着纳米技术的快速发展，热存储器很快就会在实验中实现。 他们的研究工作也将在出版在近期的《物理评论快报》上。 研究人员设计的热存储器由2个点阵片段（lattice segments）夹着的中心粒子 组成，每个点阵由大约50个原子构成。左右两个点阵片段分别与不同固定温度的 热槽相连，中心粒子则与一个可控热槽相连，可控热槽可被设置为开或关两种状 态。中心粒子即使在热槽断开的情况下也能保持在很长时间内状态不发生变化。 同时粒子和点阵片段也可以通过“谐波弹力（harmonic springs）”进行较弱的连 接。 该热存储系统能够执行完整的读写过程。当数据写入过程完成后，该系统能 7 在相对长的一段时间内保持原有的状态，数据也就得以保存。由于有物理热起伏 （thermal fluctuations）现象的存在，因而现在理想的热存储器还不可能实现。但 是研究人员认为通过数据更新的办法（类似于动态随机存取存储器中数据的规律 更新）可以使这种热存储器投入到实际运用当中，同时通过集成多个热存储器也 能够延长其工作时间。 张勐 译自 http://www.physorg.com/news150556658.html 检索日期：2009年1月12日 8 版权及合理使用声明 中科院国家科学图书馆《科学研究监测动态快报》（简称《快报》） 遵守国家知识产权法的规定，保护知识产权，保障著作权人的合法利 益，并要求参阅人员及研究人员认真遵守中国版权法的有关规定，严 禁将《快报》用于任何商业或其他营利性用途。未经中科院国家科学 图书馆同意，用于读者个人学习、研究目的的单篇信息报道稿件的使 用，应注明版权信息和信息来源。未经中科院国家科学图书馆允许， 院内外各单位不能以任何方式整期转载、链接或发布相关专题《快 报》。任何单位要链接、整期发布或转载相关专题《快报》内容，应 向国家科学图书馆发送正式的需求函，说明其用途，征得同意，并与 国家科学图书馆签订协议。中科院国家科学图书馆总馆网站发布所有 专题的《快报》，国家科学图书馆各分馆网站上发布各相关专题的《快 报》。其它单位如需链接、整期发布或转载相关专题的《快报》，请与 国家科学图书馆联系。 欢迎对中科院国家科学图书馆《科学研究监测动态快报》提出意 见与建议。 中国科学院国家科学图书馆 National Science Library of Chinese Academy of Sciences 《科学研究动态监测快报》（简称系列《快报》）是由中国科学院国家科学图书馆总馆、 兰州分馆、成都分馆、武汉分馆以及中科院上海生命科学信息中心编辑出版的科技信息报道 类半月快报刊物，由中国科学院规划战略局、基础科学局、资源环境科学与技术局、生命科 学与生物技术局、高技术局研究与发展局等中科院职能局、专业局或科技创新基地支持和指 导，于 2004 年 12 月正式启动。每月 1 日或 15 日出版。2006 年 10 月，国家科学图书馆按 照统一规划、系统布局、分工负责、系统集成的思路，对应院 1＋10 科技创新基地，重新规 划和部署了系列《快报》。系列《快报》的重点服务对象首先是中科院领导、中科院专业局 职能局领导和相关管理人员；其次是包括研究所领导在内的科学家；三是国家有关科技部委 的决策者和管理人员以及有关科学家。系列《快报》内容将恰当地兼顾好决策管理者与战略 科学家的信息需求，报道各科学领域的国际科技战略与规划、科技计划与预算、科技进展与 动态、科技前沿与热点、重大研发与应用、科技政策与管理等方面的最新进展与发展动态。 系列《快报》现有 13 个专辑，分别为由中国科学院国家科学图书馆总馆承担的《交叉 与重大前沿专辑》、《现代农业科技专辑》、《空间光电科技专辑》、《科技战略与政策专辑》； 由兰州分馆承担的《资源环境科学专辑》、《地球科学专辑》、《气候变化科学专辑》；由成都 分馆承担的《信息科技专辑》、《先进工业生物科技专辑》；由武汉分馆承担的《先进能源科 技专辑》、《先进制造与新材料科技专辑》、《生物安全专辑》；由上海生命科学信息中心承担 的《生命科学专辑》。 编辑出版：中国科学院国家科学图书馆 联系地址：北京市海淀区北四环西路 33号（100190） 联 系 人：冷伏海 朱相丽 电 话：（010）62538705、62539101 电子邮件：lengfh@mail.las.ac.cn; zhuxl@mail.las.ac.cn： 信息科技专辑 联 系 人：邓 勇 房俊民 电 话：（028）85228846、85223853 电子邮件：dengy@clas.ac.cn; fjm@clas.ac.cn