2020年10月20日,欧洲议会通过了有关欧盟如何更好地监管人工智能(AI)的提案,以促进创新、道德准则和对技术的信任。欧洲议会是最早对人工智能规则提出相关建议的机构之一,该委员会的立法提案有望在2021年年初正式提出。
AI的道德框架:相关立法提案敦促欧盟委员会提出一个新的法律框架,概述在欧盟开发、部署和使用人工智能、机器人技术及相关技术时应遵循的道德原则和法律义务,这包含相关软件、算法和数据,这一提案已获通过。未来的法律应该根据几项指导原则制定,包括:以人为中心和人造AI;安全、透明和负责任;防止偏见和歧视的保障措施;补救权;社会和环境责任;尊重隐私和数据保护。高风险的AI技术(例如具有自学习能力的AI技术)应遵循随时可以进行人为监督的设计方针。如果使用的功能会严重违反道德原则并可能造成危险,则应禁用自学习功能,并能够恢复完全的人为控制。
AI造成损害的责任:相关立法倡议要求建立面向未来的民事责任框架,使经营高风险AI的人员对由此造成的任何损害承担严格责任。明确的法律框架将通过为企业提供法律确定性来刺激创新,同时通过阻止可能危险的活动来保护公民并增进其对AI技术的信任。该规则应适用于可能危害或损害生命、健康、身体完整性、财产或如果导致“可证实的经济损失”而造成重大非物质损害的物理或虚拟AI活动。尽管高风险的AI技术仍然很少见,但欧盟议会议员认为他们的运营商应该持有与机动车保险类似的保险。
知识产权:欧盟在AI领域的全球领导地位需要有效的知识产权制度(IPR)和欧盟专利制度的保障措施,在兼顾欧盟的道德原则和创造者利益的基础上保护创新开发者。欧盟议会议员认为,区分AI辅助的人类创造和AI自我产生的创造非常重要,人工智能不应具有法人资格。因此,知识产权的所有权应仅授予人类。
图文来源:欧盟要闻https://europeansting.com
原标题:Parliament leads the way on first set of EU rules for Artificial Intelligence
原作者:The Sting's Team
自1970年以来,IEC发布了一系列确保家用设备安全的标准。IEC 60335系列标准由两部分组成,第一部分包括所有电器的一般安全要求,第二部分则是针对特定设备类型的要求。随着同类家用电器在数量和复杂性的增加和提高,IEC定期更新了一般安全要求(IEC 60335-1,家用和类似用途电器安全第一部分:一般要求)。目前,IEC已在该标准的第六版中发布了最新更新的内容。最新更新的部分包括IEC 60335-2-24的修订版,家用和类似用途电器安全第2-24部分:制冷器具、冰淇淋器具和制冰机的特殊要求。
在IEC 60335-2-24的修订版专门针对家用制冷设备和制冰机的安全性,包括用于旅行房车、露营和休闲船的制冷设备。这一修订版还适用于使用易燃制冷剂的各类家用电器。对于这些设备,IEC 60335-2-24提供了在正常操作条件下的保护措施以防止电、机械、热、火灾和辐射等可能导致的危害。它还考虑了电磁现象对设备安全运行产生的潜在影响。负责更新IEC 60335-2-24的工作组项目负责人Gianluca Cecchinato说,“全世界的家庭都依赖于制冷设备的安全,而这一标准能确保他们的设备安全。这一修订版已进行了重要更新,尤其是在防火方面。”
在IEC 60335-2-24更新版本的一些关键更改中,最值得注意的是,它和最近更新的IEC 60335-1中有关家庭安全的一般要求保持了一致性。更新版本还明确了许多要点,包括自由空间的定义、背侧可触及玻璃面板的测试(以提高安全性和防火等级)以及风扇电机的堵转测试。使用电动压缩机的电器也进行了更新,包括输入电流的测量以及绕组绝缘的兼容性测试。对于材料封装和电动机运行电容器也提出了新的要求。
除了IEC 60335-2-24的发布,IEC还提供了该标准的注释版本。带注释的版本清楚地标识了标准的先前版本与新版本之间的区别,并提供了对每个主要技术更改的注释。IEC 60335-2-24是作为注释版本(CMV)提供的首批IEC标准之一。
来源:国际电工委员会官网博https://blog.iec.ch
原标题:IEC issues new Commented Version standard for the safety of household refrigeration appliances
原作者:Editorial Team
英国已于2020年1月31日正式离开欧盟,但同意在2020年12月31日午夜之前,继续遵循欧盟规则和条例,包括围绕产品的合规标识及评估的规则和条例(这段时间被称作“过渡期”)。过渡期满之后该如何执行产品合规审查,目前还不明确。尽管英国和欧盟都表示愿意努力达成有关监管制度的谈判协议,但基于存在双方无法达成一致协议的可能性,英国和欧盟也同时考虑了实施英国合格评定,即UKCA标识,以备不时之需。目前过渡期即将结束,英国和欧盟达成相关协议的不确定性增加,英国政府和欧盟都在建议制造商考虑“无协议”方案对其业务活动的影响。
在过渡期满无协议脱欧的前提下,对电气/电子和机械产品和系统以及个人防护设备,尤其是在遵守以下欧洲指令和法规方面制造商的影响尤为突出:
(1)低电压指令(2014/35/EU)LVD;
(2)电磁兼容性指令(2014/30/EU)EMCD;
(3)无线电设备指令(2014/53/EU);
(4)机械指令(2006/42/EC)MD;
(5)测量仪器指令(2014/32/EU)MID;
(6)个人防护装备(2016/425)PPE;
(7)拟在潜在爆炸性环境中使用的设备和防护系统(2014/34/EU)ATEX。
如果在过渡期结束时欧盟和英国尚无产品合规评定的协议,制造商将需要考虑以下变化:
(1)2021年1月1日及以后投放市场的产品,欧盟将不认可英国认证机构对产品进行的合规评定活动;
(2)欧盟不会承认“UKCA”标识;
(3)2022年12月31日之后,英国将停止承认由欧盟27国(EU27)认证机构进行的“CE”标识或合规评定活动;
(4)欧盟指令要求某些活动必须由欧盟/欧洲经济区成员的实体来执行,英国已经不再是成员国;
(5)修订已通过的和新的英国法律,以要求某些活动必须由在英国的实体来执行。
制造商将需要仔细考虑英国脱欧对他们产品一致性的影响,并采取适当行动以确保在适当的时候更新声明和产品标识,并确保供应链中的各个经济运营商也满足双方规范要求。
来源:SGS新闻中心https://www.sgs.com/en/news
原标题:Conformity assessment in Europe and the UK from 1st January 2021
结霜现象对制冷系统效率的影响通常是最大的。霜的积聚阻碍了气流,降低了冷却能力和性能系数。除霜方法通常有两种:被动式或主动式。被动式除霜使用表面处理技术来抑制霜冻的生长并且不会增加能耗,而主动式除霜则会使用额外的能量来抑制或去除霜冻。这两种除霜方法在实践中都会用到,但是在商业制冷系统中获得广泛应用的除霜方法是采用电阻丝加热定时除霜的方法(TITT)。TITT除霜技术通常效率低下,因为除霜过程是在预定的间隔盲目地进行加热,这一过程并不参考蒸发器上的结霜量。除了除霜效率低,TITT技术还会因加热而提高冷藏室的温度,这会影响制冷系统的整体效率。实践表明,通过应用基于智能传感器的除霜技术(按需除霜而不是定时除霜),可以大大提高除霜系统的效率。考虑到针对冰箱产品的新的和严格的能源法规,目前提高冰箱的能源效率变得越来越重要。本文提出了一种新的混合式霜冻检测-除霜系统(HFDDS),该系统包括一种新颖的光电-电容传感技术以及一体两用的传感器和除霜加热器。图1显示了本文提出的系统工作流程图,图2显示了其实验设置。
本文提出的混合式霜冻检测-除霜系统(HFDDS)旨在按需求进行除霜,而不是效率低下的盲目和定期除霜循环。这一系统结合了光电感应,电容感应和电阻加热技术,可用于家用冰箱的智能除霜技术。霜冻检测模块由基于红外(IR)的光耦合器和电容感应模块(CSM)组成。冰箱的蒸发器和增材制造的阴极(AMC)用作电容感应的平行板电容器。AMC使用具有中等导电性的石墨基聚合物复合材料制造,这使得AMC作为传感器的同时可以用作除霜的电阻加热器。HFDDS的霜冻检测范围为1.3 mm至8 mm,误差范围为5%(图3)。当霜冻沉积达到临界厚度时,HFDDS会触发除霜。该临界限值可以根据应用进行调整。混合式霜冻检测-除霜系统(HFDDS)具有灵活性,可以使用光电和电容式感应模块的特定应用几何形状。研究表明,增材制造的石墨基加热元件可以用于家用冰箱的低功率除霜系统,有广泛应用的潜力。
图1 混合式霜冻检测-除霜系统(HFDDS)流程图(CSM-电容感应模块;PSM-光电感应模块)
图2 HFDDS实验测试装置
图3 根据相关性估算的结霜厚度与根据从数码相机记录的图像测得的实际结霜厚度对比图
图文来源:International Journal of Refrigeration, vol 117, pp 256-268, https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.05.016
原标题:A novel hybrid frost detection and defrosting system for domestic refrigerators
原作者:Anjum NaeemMalik 等
双螺杆压缩机广泛应用于制冷系统中,但由于在运行过程中产生脉冲气流,通常会产生严重的振动和噪音。气体脉动是螺杆压缩机的主要噪声激励源,具有明显的基本谐波特性。业界对双螺杆压缩机中的气体脉动进行了广泛的研究,但是大多数研究工作都集中在压缩机几何参数对气体脉动的影响上。这些参数通常旨在满足特定的用户要求,并且不容易更改。总体而言,在如何主动控制气体脉动以降低噪声方面,现有研究很少。本文研究了螺旋制冷压缩机设计中的噪声控制技术,例如采用声波干扰、气固共振和带孔的消声器。基于单机两级螺杆制冷压缩机的结构特征和噪声频谱特征,本文测试了多种降噪措施,包括半波长管、亥姆霍兹共振器和多腔串联消声器,如图1(a)、(b)、(c)所示。
通过实验研究,本文可以得出以下结论:
(1)对压缩机噪声的测量和对其特性的分析表明,由气体脉动引起的空气动力学噪声是主要的噪声源。根据声波干扰、气固共振和带孔消声器的原理,实验使用的半波长管、亥姆霍兹共振器和多腔串联消声器都可以有效地衰减气体脉动并降低噪声。
图1 (a)半波长管结构示意图;(b)亥姆霍兹流脉动共振腔结构示意图;(c)穿孔板的脉动衰减示意图
(2)在-25℃的蒸发温度和50℃的冷凝温度的额定条件下,采用这些降噪措施后,排气侧的噪声测量值从85.3分贝降低到81.9分贝,有3.4分贝的改善。在冷凝温度为50℃和蒸发温度为0℃的情况下,压缩机排气侧的噪声测量值从93.7分贝降低到85.9分贝,降低了7.8分贝。最后,在冷凝温度为50℃和蒸发温度为5℃的情况下,压缩机排气侧的测量噪音值从95.6分贝降低到86.5分贝,降低了9.1分贝。
(3)优化后,冷凝温度在可变工作条件下保持不变。随着蒸发温度的升高,压缩机的压力比降低,排气侧的噪声值升高。同时,优化衰减值相应增加。这表明这些优化措施可在可变工作条件和低压比的情况下降低噪音。随着压力比的降低,降噪效果也更有效,证明了在不同工作条件下的有效降噪控制。
(4)尽管此处提出的优化措施是针对特定类型的压缩机设计的,但这种设计方法也适用于其他类型的螺杆制冷压缩机。本文描述的研究方法还可以指导双螺杆制冷压缩机的优化设计。
图文来源:Applied Acoustics Vol.167 (2020), https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107383
原标题:Noise control of a two-stage screw refrigeration compressor
原作者:Zhilong He等
R600a目前是家用冰箱(冷藏冷冻一体)中使用最广泛的制冷剂。这种碳氢化合物的主要问题是易燃性,随着使用这类制冷剂的家用冰箱数量的增加,制冷剂泄漏引发火灾的可能性越来越大。这种安全风险可以通过降低家用冰箱设备中的制冷剂总量来控制。因此,在设计使用碳氢化合物作为制冷剂的系统时,出于安全和环境的考虑,需要使用尽可能少的制冷剂而又不降低整体能效,这一点很重要。因此,减少制冷剂充注量成为近期许多研究的主要目标。
本文研究了热壁冷凝器几何形状对家用冰箱中的制冷剂充注量和能耗的影响。针对各种冷藏冷冻操作模式,本文开发了一种R600a家用冰箱在并行循环配置下的瞬态仿真模型。通过在启动和循环运行期间将实验数据与预测结果进行比较来验证仿真模型(图1a是实验测试系统,图1b是仿真模型流程),并且评估冷藏冷冻循环运行期间的制冷剂分布,以确定系统中多余制冷剂存储位置。此外,本文分析了热壁冷凝器几何形状对冷藏冷冻性能和整体能耗的影响,这一影响是制冷剂总量的函数,并且在考虑最低能耗的情况下来确定最佳设计参数。
图1 a.实验测试系统(上),b.仿真模型流程(下)
图2 a.能耗、冷剂总量及热壁冷凝器管径的相关性,b.热壁冷凝器几何形状对能耗的影响
根据制冷剂在冷藏冷冻系统中的分布,计算和实验结果表明大部分过量的制冷剂都储存在冷凝器内部。因此,参考能量消耗,通过优化热壁冷凝器的几何形状可以降低冰箱中制冷剂的总量。对于给定的总制冷剂充注量,由于冷却能力的降低和压缩机工作量的增加,冷藏模式和冷冻模式下的性能系数(COP)均随冷凝器长度和直径的减小而略有下降(图2)。同样,对于给定的热壁冷凝器几何形状,随着总制冷剂充注量的减少,每种运行模式下的性能系数(COP)和有效能(㶲)效率也会略有下降。但是,总体能耗的降低可以补偿性能的小幅下降。最小能耗点是根据各种热壁冷凝器的长度和直径分别确定的。在总制冷剂量为48 g时,总能耗达最低值(图2a)。除了能耗小幅降低,与冰箱的额定充注量相比,制冷剂的总充注量也减少了14%,从而减少了与使用R600a相关的安全隐患。因此,对于本文讨论的冰箱,其最佳制冷剂总量为48 g。其最佳热壁冷凝器设计是使管长减小到其原始尺寸的70%,管外径减小到3.75 mm(图2b),因为这一几何结构可获得最低能耗及最小制冷剂使用量。
图文来源:International Journal of Refrigeration Vol.117: 295-306, https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.05.012
原标题:Refrigerant charge reduction in R600a domestic refrigerator-freezer by optimizing hot-wall condenser geometry
原作者:Wonhee Cho等
图1 吸附-吸收(AD-AB)冷却系统集成流程图
能源系统依赖化石燃料,业界需要提高能源利用效率和增加可再生能源的使用以降低因使用化石燃料对环境造成的破坏。因此,人们越来越关注可用于清洁可再生能源或从化石燃料中回收废能以提高效率的创新技术。吸附式空调是目前最受欢迎的技术之一,因为:(1)它可以由可再生能源(例如太阳能和地热)以及工业产生的废热能进行热驱动,从而有助于大幅减少碳排放;(2)它使用水作为制冷剂,对环境无害,无臭氧消耗;(3)安静、耐用且维护便宜,几乎完全没有高速运动部件。当前市场上的吸附式空调系统包括吸收式和吸附式冷却系统。
本文提出了一种全新的集成吸附-吸收(AD-AB)空调系统,系统整合了吸收和吸附循环各自的优点,以有效利用温度低至50℃的热源产生的热能。该系统把吸附和吸收循环整合到一个循环中,其中吸收循环的发生器充当吸附循环的蒸发器(图1)。因此,驱动压力和蒸发压力不再由冷却循环和冷却水温度确定。该系统可以在优化的中间压力下工作,使得冷却能力和热效率最大化。
本文结论总结如下:
(1)集成系统在60℃的热源温度下,循环时间为500 s,制冷能力高达18.5 kW,COP高达0.42。
(2)与传统的吸附式冷却系统相比,集成系统性能优势明显。在50℃热源温度下,制冷量从传统吸附系统的1.6 kW增加到集成系统的7.7 kW,系统性能系数从0.09上升至0.39。集成系统在50℃至85℃的较宽热源温度范围内具有相对较高的冷却能力,而COP稳定在0.4左右,这表明集成系统可以在各种低温热源下高效工作。
(3)在相对较高的热源温度(>65℃)下,冷却水入口温度的变化不会导致系统COP发生明显变化。但是,对于约55℃的低热源温度,系统COP随着冷却水入口温度的升高而急剧下降,同时系统的冷却能力不断下降。
(4)不同吸附系统之间的比较表明,集成系统的冷却能力高达145.5 W/kg,几乎是传统吸附系统的两倍。集成系统COP比大多数多级吸附系统高约30%。
图文来源:International Journal of Refrigeration Vol.117: 269-283, https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.04.019
原标题:Performance analysis of an integrated adsorption and absorption refrigeration system
原作者:Rasoul Nikbakhti等
电力电子设备是固态电子设备,可以将电能转换为不同的形式,并广泛用于日常应用中。从计算机到电池充电器,从空调到混合动力电动汽车,甚至是卫星。人们对越来越高效和更小功率电子设备的需求不断增长,意味着这些设备每单位体积的转换功率量已大大增加。反过来,这又增加了设备的热通量,即单位面积产生的热量。小型电子设备产生的热量已成为一个大问题,必须将其散发以维持性能。
微流体冷却系统具有降低电子设备温度的巨大潜力,因为热量可以高效地传递到这些系统。目前已有三种微流体冷却设计:第一种用于冷却被保护盖覆盖的芯片。热量通过盖子从芯片传递到冷板,该冷板包含微流体通道,液体冷却剂流过该通道。使用两层热界面材料(TIM)来帮助将热量从盖子传递到冷板:一层在盖子与板之间,另一层在盖子与管芯之间(半导体晶片从中芯片已制成)。在第二种设计中,芯片没有盖子,因此热量直接从芯片背面通过单个TIM层传递到微流体冷却板。这两种方法的主要缺点是需要TIM层,即使TIM被设计为有效的传热,但在TIM层与模具、盖和冷板之间的界面处仍会产生热阻。第三种常规设计是使冷却剂直接与芯片接触。例如,裸片直接喷射冷却是一种有价值的技术,其中液态冷却剂从微通道中的喷嘴直接喷射到芯片的背面。由于没有TIM层,因此该方法的冷却效率很高,并且在制造芯片的过程中不需要更改。然而,制造微流体装置通常价格昂贵。已经开发出了低成本的基于聚合物的技术,但与电子设备的现有生产和组装工艺不兼容。
《自然》杂志报道了一种新的创造性的方法,即单片集成歧管微通道(mMMC)系统。该系统是将EMMC与单个芯片中的芯片集成并共同制造的系统。因此,掩埋的通道被嵌入在芯片有效区域的正下方,从而使冷却剂直接在热源下方通过。Van Erp等人为电子设备的芯片开发了一种通用设计,其中微通道系统与芯片共同制造,并用作冷却系统。冷水通过歧管,该歧管将水供入由硅制成的微通道中。水直接经过半导体的氮化镓层下面,该氮化镓包含电子设备的组件。因此,冷水可有效地散发设备产生的热量,从而确保电子设备的良好性能。通过消除对大型外部散热器的需求,这种方法还可以使更多的紧凑电子设备(如电源转换器)集成到一个芯片上。
图文来源:Nature, Vol.585, Sept.2020: 188-189,https://doi.org/10.1038/d41586-020-02503-1
原标题:All-in-one design integrates microfluidic cooling into electronic chips
原作者:Tiwei Wei等
由于在等离子体材料中通常会发生大量损耗,等离子体在固态材料中的电磁波和自由电子的共振相互作用的研究尚未投入大规模商业应用。由于有机发光器件(OLED)具有良好的色彩饱和度、通用的形状和低功耗,已被应用到数十亿的商业产品。OLED在效率和稳定性方面仍可以进一步改善。尽管采用有机荧光粉的OLED实现了内部的电荷到光的转换,但是它们的折射率对比度会将器件外光子的可观察部分降低到25%。
图1 等离子体设备图和纳米立方体形态
此外,在OLED使用过程中,缓慢衰减的三重态激子和电荷的局部堆积会在老化的过程中逐渐降低器件的亮度。这可能会导致显示屏出现“烙印”效应。同时提高设备效率和稳定性对于OLED技术至关重要。《自然》发表了一种OLED技术,其利用对等离子体系统衰减率的改善来增加设备稳定性,同时通过结合基于纳米粒子的外耦合从等离子体激元模式中提取能量来保持效率。通过使用原型磷光发射器,在与参考常规设备相同的亮度下将操作稳定性提高两倍,同时还可以从等离激元模式中提取16%的能量作为光源。通过提高OLED稳定性,避免了特定于材料的设计。此方法适用于当前用于照明面板、电视和移动显示器的所有商用OLED。
图文来源:Nature, Vol.585: 379-382 (2020),https://doi.org/10.1038/s41586-020-2684-z
原标题:Plasmonic enhancement of stability and brightness in organic light-emitting devices
原作者:Michael A.Fusella等
竞争可以提高市场经济的效率。然而,如果垄断公司及多家企业合谋不相互竞争,而是串通任意提高价格,消费者将承担价格上涨的损失,市场经济的健康也会被破坏。垄断及串通价格霸占市场的行为受到经济学家和政府政策制定者的谴责和处罚。这种行为几乎在任何国家都是非法的。但是,人工智能算法被越来越多用于价格垄断。这将打开潘多拉的盒子,使大企业可以通过合法渠道进行垄断及串通合谋定价来霸占市场份额。当人工智能算法在没有人工干预、监督甚至不知情的情况下学会采用垄断的方式来改变定价规则及串通加价时,将产生基于算法的串通市场垄断,损害消费者和小企业的利益。这种情况的出现对政府制定政策提出了新挑战,为了应对这一挑战,《科学》期刊文章提出了改变政策的方向,并呼吁计算机科学家、经济学家和法律学者齐心协力,以拟议并实施相应的新法规政策。
来源:Science, 27 Nov.2020:Vol.370, Issue 6520, pp.1040-1042,https://doi.org/10.1126/science.abe3796
原标题:Protecting consumers from collusive prices due to AI
原作者:Emilio Calvano等
《自然》于2020年12月介绍三星研究AI的首要任务是使用户与其设备的交互“尽可能方便自然”。通过语音命令开启空调、通过智能手表进行健康检查,或者使用简单手势操作机器人真空吸尘器。多模式交互是三星AI工作的核心工作。多模式交互是指为用户提供多种交互模式的设备,例如视觉、语音和触摸。当前的AI系统使用深度学习实现这一目标,是一种由人工神经网络支持的机器学习方式。受人脑和神经系统的结构和功能的启发,人工神经网络模拟了大脑分析和处理信息的方式。三星的工作介于人工和生物神经网络之间。例如,神经芯片将功能强大的AI系统组装到足够小的计算机芯片中,从而可以集成到电池供电的智能手机或机器人中。三星针对用于设备上的日常AI技术,开发自己的智能设备,从而为用户提供更多的交互性和控制力,而不必与数据中心的计算机进行迅速的通信。这还可以使设备快速而可靠地做出响应,并有助于保护隐私。
来源:Nature Vol.588, Dec.2020,https://doi.org/10.1038/d41586-020-03414-x
原标题:Samsung’s head researcher wants human-AI interactions to be a multisensory experience
原作者:Leigh Dayton