手机确定你的位置

    ①当今时代，手机已经越来越普及，移动通信技术的发展使人和人之间的沟通更加方便，给人们的生活带来了很多的便利。随着手机技术的成熟和发展，同时也带动了各种新昔无线业务的出现，如彩铃、彩信和手机上网等等。我们在这里要介绍的是手机的无线定位技术。

    ②无线定位技术的应用非常广泛。在军事上，这项技术可以用以锁定敌对目标的住置。例如，在第一次车臣战争期间，俄罗斯军队用导弹击毙正在用手机通话的杜达耶夫，就使用了这项技术。在公共安全方面，警方在处理绑架案件的时候，可以通过这项技术确定使用手机的绑匪的位置。在日常生活中，这项技术可以派上大用场，倒如，给迷路的人指引方向，救助突发疾患的病人等等。那么，怎么用手机来定位呢?

    ③无线定位可分为卫星无线定位和地面无线定位。在卫星定位技术中，最有名的就是全球定位系统(GPS)，这是一种利用卫星系统实现移动目标三维定位的技术。而地面无线定位则通过测量无线电波的传播时间、信号场强、相位、入射角度等参数实现移动目标的定位。手机定位技术属于地面无线定位系统。

    ④手机定位有各种不同的形式，各种不同的定位业务对定位精度的要求也不相同。我们都知道，手机处在外地漫游状态时，其通话费的计算就另有标准，那么这种定位所需的技术就比较简单。移动通信网有很多基站，每个基站覆盖一定的区域，在这个区域内的手机与基站发生通信联系．从而确定其大致位置。

    ⑤在手机的无线定位系统中，为了避免对移动终端增加额外开销，多采用的是基于网络的定位方案，由多个基站同时接收和检测手机发出的信号，根据测量到的参数由计算机对其进行定位估计。为了获得这些参数，就需要在基站中安装监测设备，再把这些数据通过计算机处理，从而估计出手机的大致位置。手机信号的参数有传播间、信号场强、入射角度等。

⑥从手机发出的信号到达基站，需要一定的时间，根据电磁波的传播速度可以算出手机与基站之间的距离。那么，如果通过多个基站进行这种测量，就可以计算出手机的位置。这种技术对时间同步的要求很高，后来，人们研究出一种方法，可以通过计算时间差来确定手机位置。

    ⑦手机距离基站越远，所接收的信号强度越低。这样，通过测量接收信号的场强数据，以及一些相关的参数，就可以估算出手机与基站之问的距离。同时，由三个以上的测量值就可以估算手机的位置。这就是根据信号场强来定位的原理。由于在城市的复杂环境中，无线电波的传播非常复杂，所以．这种技术在定位精度上有局限性。

    ⑧手机发出的信号是一系列电磁波，电磁渡到达基站有一定的入射角度，测量入射角度．就会得到一条从发射机到接收机的方向线，手机的位置就可以由这条方向线得到。当然了。至少要测量两个基站得到两条方向线才行。为了测量电磁波的入射角度，接收机的天线需要改进，必须配备方向性强的天线阵列。

    ⑨以上介绍的是最基本的手机定位技术。如果定住精度要求比较高的话，就需要多种定位技术混合使用，这就是混合定位技术。在混合定位技术中，手机也可以使用全球定位系统(GPS)为人们服务。特别是在城市里，可以利用基站密集的优势，利用卫星技术和基站信号混合的方式定住，实现在高楼层中的精确定位。

    ⑩虽然目前的手机定位技术还存在着很多问题，但是，随着技术的发展，手机定位技术一定会更好地造福于人们。

菏泽牡丹

汪曾祺

       ①谚云：“谷雨三日看牡丹”。今年的谷雨是阳历四月二十。我们二十二日到菏泽，第二天清晨去看牡丹，正是好时候。

       ②初日照临，杨柳春风，一千亩盛开的牡丹，这真是一场花的盛宴，蜜的海洋，一次官能上的过度的饱饫。漫步园中，恍恍惚惚，有如梦回酒醒。

       ③牡丹的特点是花大、型多、颜色丰富。我们在李集参观了一丛浅白色的牡丹，花头之大，花瓣之多，令人骇异。村支书指着一朵花说：“昨天量了量，直径三十五公分”，古人云牡丹“花大盈尺”，不为过分。他叫我们用手掂掂这朵花。掂了掂，够一斤重!苏东坡诗云“头重欲人扶”，得其神理。牡丹花分三大类：单瓣类、重瓣类、千瓣类；六型：葵花型、荷花型、玫瑰花型、平头型、皇冠型、绣球型；八大色：黄、红、蓝、白、黑、绿、紫、粉。通称“三类、六型、八大色”。姚黄、魏紫，这里都有。紫花甚多，却不甚贵重。古人特重姚黄，菏泽的姚黄色浅而花小，并不突出，据说是退化了。园中最出色的是绿牡丹、黑牡丹。绿牡丹品名豆绿，盛开时恰如新剥的蚕豆。挪威的别伦•别尔生说花里只有菊花有绿色的，他大概没有看到过中国的绿牡丹。黑牡丹正如墨菊一样，当然不是纯黑色的，而是紫红得发黑。菏泽用“黑花魁”与“烟笼紫玉盘”杂交而得的“冠世墨玉”，近花萼处真如墨染。堪称菏泽牡丹的“代表作”的，大概还要算清代赵花园园主赵玉田培育出来的“赵粉”。粉色的牡丹不难见，但“赵粉”极娇嫩，为粉花上品。传至洛阳，称“童子面”，传至西安，称“娃儿面”，以婴儿笑靥状之，差能得其仿佛。

       ④菏泽种牡丹，始于何时，难于查考。至明嘉靖年间，栽培已盛。《曹南牡丹谱》载：“至明曹南牡丹甲于海内”。《菏泽县志》载：“牡丹、芍药多至百余种，土人植之，动辄数十百亩，利厚于五谷。”每年秋后，“土人捆载之，南浮闽粤，北走京师，至则厚值以归”。现在全国各地名园所种牡丹，大部分都是由菏泽运去的。清代即有“菏泽牡丹甲天下”之说。凡称某处某物甲天下者，每为天下人所不服；而称“菏泽牡丹甲天下”，则天下人皆无异议。

       ⑤牡丹的根，经过加工，为“丹皮”，为重要的药材，这是大家都知道的。菏泽丹皮，称为“曹丹”，行市很俏。

       ⑥牡丹是长寿的。菏泽赵楼村南曾有两棵树龄二百多年的脂红牡丹，主干粗如碗口，儿童常爬上去玩耍，被称为“牡丹王”。袁世凯称帝后，曹州镇守使陆朗斋把牡丹王强行买去，栽在河南彰德府袁世凯的公馆里，不久枯死。今年在菏泽开牡丹学术讨论会，安徽的代表说在山里发现一棵牡丹，已经三百多年，每年开花二百余朵，犹无衰老态。但是牡丹的栽培却是不易的。牡丹的繁殖，或分根，或播种，皆可。一棵牡丹，每五年才能分根，结籽常需七年。一个杂交的新品种的栽培需要十五年，成种率为千分之四。看花才十日，栽花十五年，亦云劳矣。

       ⑦告别的时候，村支书叫我们等一等，说是要送我们一些花，一个小伙子抱来了一抱。带到招待所，养在茶缸里，每间屋里都有几缸花。菏泽的同志说，未开的骨朵可以带到北京，我们便带在吉普车上。不想到了梁山，住了一夜，全都开了，于是一齐捧着送给了梁山招待所的女服务员。正是：菏泽牡丹携不去，且留春色在梁山。

（选自汪曾祺《草木春秋》，有删改）

人工智能

    2018年乌镇世界互联网大会上，百度公司创始人、董事长兼CEO李彦宏说，互联网时代和人工智能时代是两个不同的时代，过去20年人类社会走在互联网时代，但是未来30～50年应该是人们进入人工智能的时代。

什么是“人工智能”？

    对于人工智能，不同时代有着不同的理解。20世纪中叶，“机器思维”就已出现在这个世界上。1936年，英国数学家阿兰·麦席森·图灵从模拟人类思考和证明的过程入手，提出利用机器执行逻辑代码来模拟人类的各种计算和逻辑思维过程的设想。1950年，他发表了《计算机器与智能》一文，提出了判断机器是否具有智能的标准，即“图灵测试”。“图灵测试”是指一台机器如果能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题，且超过30%的回答让测试者误认为是人类所答，那么就可以认为这机器具有智能。

    20世纪80年代，美国哲学家约翰·希尔勒教授用“中文房间”的思维实验，表达了对“智能”的不同思考。一个不懂中文只会说英语的人被关在一个封闭的房间里，他只有铅笔、纸张和一大本指导手册，不时会有画着陌生符号的纸张被递进来。被测试者只能通过阅读指导手册找寻对应指令来分析这些符号。之后，他向屋外的人交出一份同样写满符号的答卷。被测试者全程都不知道，其实这些纸上用来记录问题和答案的符号是中文。他完全不懂中文，但他的回答是完全正确的。上述过程中，被测试者代表计算机，他所经历的也正是计算机的工作内容，即遵循规则，操控符号。“中文房间”实验说明看起来完全智能的计算机程序其实根本不理解自身处理的各种信息。希尔勒认为，如果机器有“智能”，就意味着它具有理解能力。既然机器没有理解能力，那么所谓的“让机器拥有人类智能”的说法就是无稽之谈。

    在人工智能研究领域中，不同学派的科学家对“何为智能”的理解不尽相同。符号主义学派认为“智能”的实质就是具体问题的求解能力，他们会为所设想的智能机器规划好不同的问题求解路径，运用形式推理和数理逻辑的方法，让计算机模仿人类思维进行决策和推理。联结主义学派认为“智能”的实质就是非智能部件相互作为的产物，在他们眼里人类也是一种机器，其智能来源于许多非智能但半自主的组成大脑的物质间的相互作用。他们研究大脑的结构，让计算机去模仿人类的大脑，并且用某种教学模型去重建一个简化的神经元网络。行为主义学派认为“智能”的实质是机器和人类的行为相似，研究人工智能应该研究人类感知和行动的本能，而不是高级的逻辑推理，不解决基本问题就无法实现复杂的思维模拟。因而他们让计算机模仿人的行为，建立人工智能系统。

人工智能来了

    如今，人工智能广泛应用在各个领域。计算机视觉、智能机器人、自然语言实时语音翻译、视觉内容自动识别、推荐引擎等。淘宝、京东等商城，等资讯网站，会根据你之前浏览过的商品、页面推送给你一些相关的产品或网站内容。这其实就是引擎推荐技术的一种表现。计算机视觉有着广泛的细分应用，其中包括，医疗领域成像分析、人脸识别、公关安全、安防监控等等。智能家居之后，人工智能成为家电业的新风口，长虹发布两款CHiQ智能电视新品，主打手机遥控器、带走看、随时看、分类看功能。

    但是，人工智能并不只是美好的，面临着很多问题。在人工智能的开发过程中，设计者会遇到伦理问题的挑战。比如著名的“隧道问题”：一辆自动驾驶的汽车在通过黑暗的隧道时前方突然出现一个小孩，面对撞向隧道还是撞向行人这种进退维谷的突发情况，自动驾驶汽车会怎么做？

    人工智能在未来还可能产生的一个问题就是“奇点（singularity）”。所谓“奇点”就是指机器智能有朝一日超越人类智能，那时机器将能够进行自我编程而变得更加智能，它们也将持续设计更加先进的机器，直到将人类远远甩开。尽管研究者对“奇点”到来的时间和可能性还有争议，但是不管“奇点”时刻能否真的到来，在技术不断完善的过程中，我们都要小心被人工智能“异化”。在我们训练人工智能的同时，有可能也被人工智能“训练”了。我们的一举一动、生活爱好都将被人工智能塑造，人工智能在无形中暗暗决定了我们的思维方式，当我们还在为自己的自由意志而骄傲的时候，也许已不知不觉地沦为了数据的囚徒。

    面对人工智能可能带来的种种冲击，上世纪50年代美国科幻小说家阿西莫夫提出的机器人三大定律，今天对我们依然有借鉴意义。这三大定律是：机器人不得伤害人，也不得见到人受伤害而袖手旁观；机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律；机器人应保护自身安全，但不得违反第一，第二定律。归根结底，人是智能行为的总开关。人工智能的开发者应该始终把对社会负责的原则，放在对技术进步的渴望之上。人类完全可以做到未雨绸缪，应对人工智能可能带来的威胁。

地球“流浪”靠谱吗

    今年春节期间上映的电影《流浪地球》以“硬科幻”的特点收获大量好评。那么，这部电影中哪些说法具有较强的科学基础，哪些说法现在还只是幻想？

流浪，并非说走就走的旅行

    《流浪地球》中最惊天地泣鬼神的想象是，利用成千上万个行星发动机，帮助地球离开太阳系。这就得说说让地球离开太阳系需要多少能量了。

    “地球绕太阳运行，离开太阳系，要能够摆脱太阳的引力势能束缚，所需能量可以计算得到，大概是2.65×10³³焦耳。”南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇分析。

    而当前人类生产的能源，可以拿全球发电量来估计。据统计，2017年全球总发电量大概是25571TWh，大约合9.21×10¹⁹焦耳。

    “也就是说，如果把现阶段全球所有的发电量都用来推动地球离开太阳，需要连续工作2.88×10¹³年，即近29万亿年。而宇宙年龄大概是130亿年。”周礼勇说。

    总之，带着地球去流浪，可不是说走就走的旅行。如果行星发动机要承担这一任务，那得无比厉害才行。

重核聚变，目前只是科幻

    在《流浪地球》中，行星发动机实现上述任务，靠的是重核聚变技术。

    中国工程物理研究院研究员蒙大桥告诉科技日报记者，核聚变是指两个轻核素反应，聚合成一个质量素更重的核素。重核只能分裂生成两个轻于母核的核素。比如，铀-235裂变后会成质量为95—105的元素。

    “从现代核物理知识来看，90号以上的元素有裂变趋势，10号以下的元素有聚变趋势。若要重核发生聚变，目前没理论和实现条件。”蒙大桥说。

    看来，这样的行星发动机，目前只能出现在科幻中了。

    《流浪地球》的结尾十分惊险刺激：眼看地球离木星越来越近，情况万分危急，航天员刘培强驾驶载着燃料的空间站，点燃了木星上的氢气漩涡。

    对此，中科院高能物理所研究员张双南支招说，他有更好的点燃木星的办法：例如，可以用高功率激光器点燃木星，毕竟核聚变反应需要使用高功率激光器点火。

    “理论上可以，但需要功率足够强大才行。”蒙大桥分析说，按照这一思路，点燃木星的速度确实更快，但惊险程度就会少了几分。

    太阳什么时候会灭亡

    电影里，人类面临的最大问题是，太阳急速老化，不断膨胀，导致地球不适合人类生存，因此要去寻找新的家园。但是现实中太阳也会如此吗？

    从恒星的演化规律上来讲，太阳是会有熄灭的一天，不过是在遥远的50亿年之后。简单来讲，当太阳核心中的氢燃烧殆尽，生成氦元素在引力的作用下坍缩，释放的能量进一步升高温度，点燃核心周围的氢壳层，然后太阳迅速膨胀，成为一颗红巨星。

    有理论认为，太阳演化生成的红巨星非常巨大，最远能够膨胀到地球轨道。这样，水星、金星和地球都会逐渐坠入太阳而毁灭。其实，早在太阳吞噬掉地球之前，地球上的海洋早已被膨胀的红巨星烤干，不复存在。

    凌晨（科幻作家）：科幻作品中的科学，更多指的是科学思维、科学方法，而不是现有的科学理论。科幻作品的科普功能，更多是激发公众对科学产生兴趣，而不是对现有科学技术进行讲解说明。可以确定的是，国产科幻电影引起这么热闹的讨论，还是第一次。包括科学家在内的很多观众对其中的科学情节“揪”着不放。探讨过程中，一些干巴巴的科学问题也变得有趣起来。尽管带着地球去流浪并不现实，但它所引发的公众对科学的关注，已足以令人欣慰。

【材料一】

朗读有助于记忆吗

①说到朗读，我们常常会想起小学生早上的晨读课，大家一起举着书本大声诵读课文的情景想必人人都经历过。然而，这种朗读的方式真的有助于学习吗？是否朗读能让我们加深记忆呢？

②记忆是在头脑中积累和保存个体经验的心理过程，是人最基本的智慧之一，联结着我们的过去与现在。一切经验都要经过编码、储存和提取才能形成完整的记忆过程。

③记忆是一个复杂的过程。以背古诗为例，“槐绿低窗暗，榴红照眼明”出现在我们面前的时候，我们知道了这是一句古诗，但这只是一个感觉记忆，大概只能保持

0.25～2秒。如果我们想记住它，将感觉记忆转化为更长时间的记忆，就要对它进行编码。编码的过程带有很多个人色彩，有些人可能会根据诗句内容来想象画面加以记忆，有些人可能会根据诗句读音来加以记忆，如果没有转化为长时记忆，那么记忆的死敌——“遗忘”马上就会将它带走。

④短时记忆可分为两种编码方式：听觉编码和视觉编码。心理学家曾做过一个实验，通过图像依次呈现B、C、P、E、V、F几个字母后，再要求被试者按照顺序进行回忆。结果发现，视觉呈现条件下，发音相似的字母，如B和V，容易发生混淆；而形状相似的字母，如E和F之间很少混淆。这说明听觉也是很重要的编码方式。由此看来，边看边读是一个双编码的过程，既区别了语音也区别了语义，对信息进行深加工，更有助于记忆的巩固。

⑤朗读在短时记忆向长时记忆转化的过程中充当了刺激物的角色。在读的过程中，我们需要将更多的注意力集中在所要记忆的信息上，也更能帮助我们记住它。

⑥关于如何改善自己的记忆力，除了朗读这种深加工之外，还有一些简单易学的方法。

⑦利用大脑觉醒状态的时间规律，不失为一种记忆的好方法。大脑的觉醒状态是指大脑的兴奋水平。早在19世纪，心理学家就已经发现，上午11点到12点之间的记忆效率最高，下午6点到8点效率最低。当然大脑觉醒状态的时间规律也会随个体生理机能的状态不同而产生差异。

⑧朗读是加深记忆的有效方法，但并不是唯一的方法。记忆规律，还有许多未解之谜，有待我们继续探索和发现。

【材料二】

【材料三】

①形成长期记忆的第一步是付出注意力。如果你对周围的世界关注度不足，大脑根本不会把你体验到的感觉存储下来。大脑通过连接神经细胞形成长期记忆。神经细胞之间的连接越强，你的记忆就越鲜明。神经连接的大网将所有感觉交织在一起，形成一段记忆：某个场景看起来是什么样子，摸起来是什么感觉，闻起来是什么气味。但是，如果你没有付出注意力，外部信息甚至没有进入你的短期记忆，那么你的大脑自然无法形成长期记忆。

②科学家做了一项实验，让几百位受试者在没有导游带领的情况下自行游览了一座教堂。游览过程中，受试者需要依据指令记录一些细节，例如“教堂中十字形的平面结构”，或者重观察“宏伟的入口上方欢迎你的青铜天使”。一部分受试者携带着配有摄像头的iPod或手机，他们需要按指令拍摄照片，另一些受试者什么都不带。游览结束后一周，所有受试者都需要接受突击测试，研究者会询问他们在游览过程中理应记得的一些细节。结果发现，不带相机的受试者在10道题里大约能答对7道，而带了相机的受试者得分更接近6分。二者的区别细微却不容忽视，就像从C到D。

③从事这项研究的心理学家坦普尔顿表示“相机会让人分心，让我们无法专注于当下的体验，所以记不住那些本应专心欣赏的东西。现今无所不在的智能手机就像是插入我们日常生活的一个巨大干扰源”。