託科技的福，學不好外語就別學了！_風聞

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美國高校

**耶魯大學醫學院：**3D打印助力醫療和手術

耶魯大學醫學院近期發表了一篇文章，闡釋了他們是如何用 3D 打印技術來輔助醫療和手術的。文中表示，目前 3D 打印技術主要運用在膝關節置換手術、手部手術、產科和麪部恢復 / 整形手術中。

讓膝關節置換恢復更容易、更快 | 耶魯大學醫學院的骨科醫生丹尼爾•威茲尼亞（Daniel Wiznia）表示，自開始使用 3D 打印來規劃他們的手術以來，他的膝關節置換患者們病情有顯着改善。Wiznia 博士説，帶切割導軌的 3D 打印模型可以讓外科醫生在順利進行手術的同時，減少明顯的定位誤差。3D 打印可以使新膝蓋更準確地植入，因此移動時新膝蓋也會感覺更自然，植入物的磨損更少。

用真人大小的手模型來規劃手部手術 | 手外科醫生 Adnan Prsic 表示，在進行手部手術前，通過首先打印出真人大小的手部模型來更好地瞭解他將要做什麼，可以降低手術中難以預料的傷害。他已經多次使用 3D 打印，並積攢了一系列硅樹脂製成的手部模型。

Prsic 博士表示，3D 打印的手模型有兩種用途：一是幫助外科醫生進行特別複雜的手外科手術，即瞭解患者手部的細節，以便更好地預測手術挑戰；二是在教實習醫師們精細的手部小區域手術時用來模擬，因為 3D 打印的模型能非常真實地模擬骨受傷的情況。

在確診出生缺陷時緩解焦慮 | 耶魯醫學胎兒護理中心主任醫學博士 Mert Ozan Bahtiyar 表示，當寶寶在子宮內時，對胎兒身體缺陷瞭解得越多，治癒的希望就越大。他認為，通過 3D 打印技術做出的唇齶裂或手部畸形等問題的模擬 3D 模型，可能可以幫助已知胎兒身體缺陷的準父母做好心理準備。此外，3D 打印還被運用在針對雙胎輸血綜合徵的準媽媽的治療中。這種疾病的特點是胎盤血管連接導致的血流不平衡。

恢復或調整以固定面部 | 整形外科醫生和耶魯醫學顱面醫學主任 Derek Steinbacher 表示，3D 打印技術在整形外科被運用在面部或顱骨重建手術，治療先天性頭顱異常，以及鼻、正頜和麪部整形手術中。

MIT開發自動化系統為新任務生成機器人部件, 實現複雜機器運作

另一條與 3D 打印相關的新聞：由麻省理工學院研究人員開發的自動化系統設計和 3D 打印複雜的機器人部件，稱為執行器，能根據大量規格進行優化。簡而言之，該系統自動完成人類幾乎不可能手工完成的事情。

執行器由三種不同材料的拼湊而成，每種材料具有不同的淺色或深色以及諸如柔性和磁化的特性，其響應於控制信號控制致動器的角度。軟件首先將執行器設計分解為數百萬個三維像素或“體素”，每個像素都可以填充任何材料。然後運行數百萬次模擬，用不同的材料填充不同的體素。最終，它落在每個體素中每種材料的最佳位置，以在兩個不同的角度生成兩個不同的圖像。

為了製造執行器，研究人員構建了一個定製的 3D 打印機, 將 30 微米大小的指定材料液滴噴射到其各自的體素位置。一旦液滴落在基板上，它就會固化。通過這種方式，打印機逐層構建對象。

這項技術能被運用到設計大型結構裏，例如飛機機翼：研究人員同樣開始將飛機機翼分解成更小的體素塊，以優化其重量和升力設計以及其他指標。

可流動、可改變形狀的“液體”磁鐵****

美國時間本週四，發表在《科學》雜誌上的一項研究中，來自美國麻省大學的研究人員分享了一種具有磁鐵特性的液體新材料。

在 20 世紀六十年代，美國國家航空航天局的科學家們發現，在強磁場的存在下，某些液體會被磁化。但這些被稱為鐵磁流體的液體一旦消除了較強的外部磁場，就會失去磁性。

但是羅素博士及其團隊創造的水滴可以保持磁性。他們使用一台特殊的 3D 打印機，將氧化鐵納米粒子注入毫升級的甲苯液滴中。該團隊還在液滴中添加了類似肥皂的材料，然後將它們懸浮在水中。

接下來，科學家將液滴放在帶有旋轉磁棒的攪拌板上，固體磁鐵使液體磁鐵被磁化。當除去固體磁鐵時，液滴仍然被磁化。

（在油溶性染料裏，科學家們觀察到液體磁鐵在磁場中旋轉。Credit Xubo Liu）

液體磁性材料可用於將藥物輸送到人體的特定位置，或者用於可移動、改變形狀的“軟性”機器人。

閲讀全文：https://www.nytimes.com/2019/07/18/science/liquid-magnet.html

重見光明！大腦植入物有望讓部分盲人恢復視力

非天生性盲人的大腦的視覺皮層通常是完好無損的，只是其不能從眼睛接收任何信息。因此，科學家通過用一種大腦植入物，將圖像直接傳輸到大腦，已經部分地恢復了盲人的視力。

這個研究由來自德克薩斯州貝勒醫學院和加州大學洛杉磯分校的一個神經外科醫生小組進行。他們已經在六個盲人身上進行了這項實驗。

這套裝置包括兩個主要部分：腦植入物和一副眼鏡。植入物由60個電極組成，可從安裝在眼鏡上的攝像頭接收信息。它們一起可以直接向佩戴者的大腦提供視覺信息，完全跳過眼睛。

貝勒大學神經外科學助理教授威廉·博斯金博士在一份聲明中説道：“我們的研究對象表示他們能夠識別某些物體的位置，但他們現在看不到清晰的形狀，他們看到的只是與物體所在位置相對應的少量光點。”

“我們視覺感知到的世界中的每個位置，大腦都有相應部分代表了那個區域，即空間位置，”貝勒醫學院（Baylor College of Medicine）研究人員 Daniel Yoshor 在一個視頻中解釋到。“如果我們在一個特定的地方刺激某人的大腦，我們就會產生一種與視覺感知的世界中的位置相對應的光點感知。”

而這可能只是恢復盲人患者視力的開始。“從理論上講，如果我們在大腦中植入數十萬個電極，我們就能產生豐富的視覺影像 … 想象一幅使用點彩作畫的畫作，成千上萬的小點聚集在一起創造了一個完整的圖像。我們可以通過刺激大腦枕骨部分的數千個點來達到同樣的效果。”

**密歇根大學：****防黑客的芯片？**唯快不破

本週，在美國國防部國防部高級研究計劃局（DARPA）組織的底特律會議上，來自密歇根大學的教授 Todd Austin 展示了一種名為 Morpheus 的、可以通過提供快速變化代碼來防黑客的微芯片。Morpheus 通過反覆將攻擊者需要訪問的代碼隨機化，讓黑客難以利用有助於控制芯片運行的關鍵軟件，從而防止其破壞硬件。

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目前，Morpheus 已經能夠讓芯片的代碼每 50 毫秒隨機打亂一次，這已經比目前黑客使用的最強大的自動劫持工具速度要快。因此，即使黑客發現漏洞，也無法在 Morpheus 下一次隨機打亂代碼前成功獲取相關信息。

來自 DARPA 支持 Morpheus 的項目的 Linton Salmon 表示，該技術的一大優勢在於它可以抵禦各種各樣的網絡攻擊。這種原型芯片還能發現新型數字攻擊的軟件，並根據威脅的嚴重程度調整其流失率的功能。當然，如果需要更強大的性能，則需要更大的芯片。這也將會直接導致成本的上升，這可能會限制 Morpheus 對企業和消費者的吸引力。

Austin 教授表示，目前 Morpheus 已經可以抵制一種被稱為“控制流攻擊”的廣泛使用的黑客攻擊技術的每種已知變體。

大公司

IBM 與倫斯勒理工學院合作：用 AI 讓學生們 “身臨其境” 學普通話

與 IBM Research 合作，美國倫斯勒理工學院（Rensselaer Polytechnic Institute，簡稱 RPI）創建了第一個 在學校的認知和沉浸式系統實驗室（CISL）講授的為期六週的普通話學分課程。

這個項目旨在利用人工智能為學生提供一個文化豐富的學習環境，讓學生感覺身臨其境，併為學生提供有意義的任務。AI 輔助沉浸式中文已經開始在今年夏天的首個學期為 RPI 學生提供這些機會，從7月8日開始上課。

自去年夏天試用該技術以來，IBM Research 和 RPI 增加了許多更高級的功能，包括多個學生能夠與多個頭像進行交互以完成日常任務，更靈活的語言教學對話系統，能力用於學習評估和幫助，以及更加身臨其境的語言學習遊戲等。

學生可以在許多不同的模擬場景下練習普通話，包括市場談判、在大學校園生活和學習、在機場與人交流、城市旅遊、以及在餐廳訂餐等。

在每個虛擬場景中，學生使用頭部移動和位置來指示他們正在與誰交談。該運動由整個沉浸式環境中的攝像機和其他傳感器跟蹤。空間背景系統跟蹤人與全景屏幕的不同區域的接近度，當其檢測到人在附近時啓動對話。

IBM Watson 的語音識別，自然語言理解和英語和中文對話技術使學生能夠向模擬程序詢問發音的幫助並闡明如何執行特定任務。一種稱為音調輪廓分析的技術，可以評估發音並提供即時的音頻和視覺反饋，將學生的發音與母語人士的發音進行比較。

更多信息：https://www.ibm.com/blogs/research/2019/07/ai-foreign-language-study/

微軟：學不好外語？讓全息圖像來幫你

學外語太難？不要緊，對於學外語有障礙的人來説，或許他們再也不需要學習説外語，因為你的全息圖像可以讓你看起來説得很流利。

本週，微軟執行官朱莉婭•懷特（Julia White）在公司的 Inspire 合作伙伴會議上不僅展示了逼真的人物全息圖，該全息圖還用懷特女士自己的聲音發表了日語演講。

這個演示歸功於兩種技術的結合 —— 混合現實和神經文本到語音（neural text-to-speech），它預示着技術將大大減少人類交流中的障礙。

為了實現這樣效果，微軟首先創建了和懷特女士真人大小的全息圖。為此，懷特女士去了微軟的混合現實捕捉工作室，並用用英語錄制了演講。

接下來，為了讓全息圖像説日語，微軟使用其神經文本到語音技術創建了懷特女士的“個性化語音簽名” （personalized voice signature）。通過這項技術，全息圖像可以用任何語言説出任何內容，並且聽起來像是懷特女士自己説的一樣。

英特爾新 AI 芯片：比普通數據芯片快1000倍

英特爾近日推出一個包含 64 個 Loihi AI 處理器的系統：Pohoiki Beach。通過 Pohoiki Beach，研究人員可以試驗英特爾的大腦靈感研究芯片 Loihi —— 一個將生物大腦中的原理應用於計算機體系結構的芯片。在處理專業應用程序（如稀疏編碼，圖形搜索和約束滿足問題）方面，Loihi 處理信息的速度比普通CPU要快1000倍，效率要高10000倍，同時功耗更低。

Pohoiki Beach 可以讓研究人員可以有效地擴展包括稀疏編碼、同時定位和映射（SLAM）以及路徑規劃等新的神經啓發算法，並可以根據數據輸入進行學習和調整。

對於人工智能研究人員而言，這可以説是一個激動人心的前景。除此之外，人工智能研究人員們正在利用 Pohoiki Beach 創建可供自動駕駛車輛使用的更加準確的數字地圖，並用它來改善假肢對於不平坦地面的適應問題。英特爾實驗室負責人 Rich Uhlig 預測，到2019年底，Intel 將生產一個能夠模擬1億個神經元的系統。屆時，研究人員將能夠將 Pohoiki Beach 應用於一整套包括機械臂控制等新的應用中。