“计算机视觉女神”图像为何被IEEE期刊封杀？

“计算机视觉女神”图像为何被IEEE期刊封杀？△Lenna图也就是说，之后委员会或审稿人会特地留意论文中是否有这张图，如果有的话，会要求作者用替换图片。“Lenna图”的时代彻底结束了？要知道，这张图曾经的火爆程度belike：“计算机视觉女神”Lenna图最初是登在1972年11月期的《花花公子》（Playboy）杂志上的一张裸体插图，由摄影师DwightHooker拍摄，图中主体是瑞典模特LenaForsén。当时，为了方便英语读者读准瑞典语“Lena”的发音，《花花公子》使用了“Lenna”这一名字。Lenna成为高分辨率彩色图像处理研究标准图的历史，在2001年5月的IEEEComSoc通讯文章中被讲述：1973年的六七月份，时任南加州大学电气工程助理教授的AlexanderSawchuk及其团队，包括一名研究生和SIPI实验室管理人，正急切地寻找一张适合会议论文使用的高质量图片。他们的目标是找到一张既有光泽又能展现出良好动态范围的图像，而且最好是一张人脸图片。恰巧这时有人带着一本最新版的《花花公子》杂志走了进来。里面的Lenna图，被研究人员选中。他们将插图放到Muirhead有线传真扫描仪的光鼓上进行扫描。Muirhead的分辨率为固定的100LPI，而研究人员希望得到一幅512x512的图像，所以他们将扫描范围定在上部的5.12英寸，这样恰好裁剪到人物的肩膀位置，去除了裸体的部分。由此，一张512x512的Lenna测试图就诞生了。这张图在上世纪七八十年代的传播范围有限，最初仅是在美国各高校实验室之间流行。但到了1991年7月，Lenna图与另一张流行的测试图Peppers一起出现在计算机视觉领域的《OpticalEngineering》杂志封面上，引起了大家的广泛注意。Lenna图备受喜欢的原因大概有这么几点。首先从技术上来讲，Lenna图有丰富的细节、明暗对比，同时也有平滑的过渡区域，而这很考验图像压缩算法的能力。众所周知，数字图像就是一个个像素点排列而成。而在压缩的时候，这些像素点都会被转化成频率信号。像素点之间差异大的区域，通常也就是细节丰富的区域，转化后对应高频信号，比较难处理；反过来像素点之间差异小的平滑过渡区域，就对应低频信号，处理起来也相对简单。一个好的压缩算法，高频和低频信号都得处理好。这两种信号，Lenna都有，分配比例还很恰当。其次，Lenna是一张漂亮小姐姐的照片，懂得都懂。但除此之外，还有一个更重要的原因：人眼对人脸非常敏感。你可能认不出两只二哈的脸有什么区别，但一个人的表情即使只有一丢丢变化，你都能一眼发觉。对图像压缩来说，相较于其他图像，人会更容易发觉人像在压缩前后的差异，所以也就更容易比较不同算法的好坏。正是由于以上种种优点，Lenna很快成了图像处理的标准测试图片。根据国外一个网站统计，91年后Lenna在互联网上的出现次数开始猛长。到了1996年，业界顶级期刊IEEE图像处理汇刊里，竟然有接近三分之一的文章都用到了Lenna。光在1999年的一期《IEEE图像处理汇刊》中，Lenna就被用于三篇独立研究中，21世纪初它还出现在了科学期刊中。由于Lenna在图像处理界被广泛接受，LenaForsén本人受邀成为了1997年成像科学与技术学会（IS&T）第50届年会的嘉宾。2015年，LenaForsén也是IEEEICIP2015晚宴的嘉宾，主持了最佳论文奖颁奖仪式。Lenna图的消逝不过，随之而来的还有大伙儿对这张图的批评。最大问题，就在于这张照片来源于有“物化女性”之嫌争议的《花花公子》。1999年，在一篇关于计算机科学中男性占主导地位原因的论文中，应用数学家DianneP.O’Leary写道：“在图像处理中使用的暗示性图片……传达了讲师只迎合男性的信息。例如，令人惊讶的是，Lenna图像图像至今仍作为示例在课程中使用，并作为测试图片发表于学术期刊。”2015年，一个美国高中生在《华盛顿邮报》上写了一篇文章，文中叙述了自己作为一个女生，在计算机课上看到这张照片后感到不适，“我不理解，为什么一所先进的理工学校，在教学中会用一张花花公子的封面？”虽然这只是一篇高中生写的文章，但却在学界引起了巨大的震动。由于种种争议，2018年，NatureNanotechnology杂志宣布禁止在论文提交中使用Lenna图像。至于LenaForsén，2019年《连线》一篇文章中写道，Forsén并没有对这张图片心怀怨恨，但她对当初没有为此获得更好的报酬感到遗憾，曾表示“我真的为那张照片感到骄傲”。△LenaForsén重拍当年照片但2019年，Creatable和CodeLikeaGirl制作了一部名为“LosingLena”的纪录片。LenaForsén表示：我很久以前就退出了模特界，现在也该退出科技界了。我们可以在今天做出一个简单的改变，为明天创造一个持久的改变。让我们承诺失去我。现在看来，这一承诺正在兑现。除了上面所讲的争议，有网友认为Lenna图在当今这个时代的意义也跟以往大有不同了。不同于以往，当今几乎人人都可轻易使用一台好的相机。大多数精力应投入于创造合适的光照条件和挑选满足特定标准的拍摄对象。此外，一个精心设计的计算机生成图像也能满足需求。参考链接：https://arstechnica.com/information-technology/2024/03/playboy-image-from-1972-gets-ban-from-ieee-computer-journals/...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425771.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425771.htm

新研究揭示重新配置的经典计算机有能力超越量子计算机

新研究揭示重新配置的经典计算机有能力超越量子计算机量子计算被誉为一种在速度和内存使用方面都能超越经典计算的技术，有可能为预测以前不可能预测的物理现象开辟道路。许多人认为，量子计算的出现标志着经典或传统计算模式的转变。传统计算机以数字比特（0和1）的形式处理信息，而量子计算机则采用量子比特（量子位），以0和1之间的数值存储量子信息。在某些条件下，这种以量子位处理和存储信息的能力可用于设计量子算法，从而大大超越经典算法。值得注意的是，量子以0和1之间的数值存储信息的能力使得经典计算机很难完美地模拟量子计算机。然而，量子计算机很不稳定，容易丢失信息。此外，即使可以避免信息丢失，也很难将其转化为经典信息，而经典信息是进行有用计算的必要条件。经典计算机不存在这两个问题。此外，巧妙设计的经典算法可以进一步利用信息丢失和翻译这两个难题，以比以前想象的要少得多的资源模拟量子计算机--正如最近发表在《PRXQuantum》杂志上的一篇研究论文所报告的那样。科学家们的研究结果表明，与最先进的量子计算机相比，经典计算可以通过重新配置来执行更快、更精确的计算。这一突破是通过一种算法实现的，这种算法只保留了量子态中存储的部分信息--只够精确计算最终结果。纽约大学物理系助理教授、论文作者之一德里斯-塞尔斯（DriesSels）解释说："这项工作表明，改进计算的潜在途径有很多，包括经典方法和量子方法。此外，我们的工作还凸显了利用容易出错的量子计算机实现量子优势有多么困难。"为了寻求优化经典计算的方法，塞尔斯和他在西蒙斯基金会的同事们把重点放在了一种能忠实呈现量子比特之间相互作用的张量网络上。这些类型的网络出了名的难处理，但该领域的最新进展使得这些网络可以借用统计推理的工具进行优化。作者将该算法的工作与将图像压缩成JPEG文件进行了比较，JPEG文件可以通过消除信息，在几乎感觉不到图像质量损失的情况下，使用更少的空间来存储大型图像。"为张量网络选择不同的结构，就相当于选择不同的压缩形式，就像为图像选择不同的格式，"领导该项目的Flatiron研究所约瑟夫-廷德尔（JosephTindall）说。"我们正在成功开发用于处理各种不同张量网络的工具。这项工作反映了这一点，我们相信，我们很快就会进一步提高量子计算的标准。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426054.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426054.htm

日本首台量子计算机投入使用，加入中美竞争

日本首台量子计算机投入使用，加入中美竞争日本理化学研究所（简称：理研）3月27日启动了日本第一台“量子计算机”，通过网上云服务开放使用。此举将促进企业和大学使用量子计算机，为未来的产业应用储备技术知识。日本打算通过加入中美主导的量子计算机开发竞争来谋求东山再起。理研在埼玉县和光市的据点设置了量子计算机。在日本国内，虽然美国IBM于2021年在川崎市设置了量子计算机，但此次是日本国产机型首次投入使用。作为计算基本单位和性能标准的“量子位”数量为64个，超过IBM的量子计算机（27个量子位）。来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

IBM计算机“基准”实验显示量子计算机将在两年内超越传统计算机

IBM计算机“基准”实验显示量子计算机将在两年内超越传统计算机这项新研究的成果发表在上周的《自然》杂志上。科学家们使用IBM量子计算机Eagle来模拟真实材料的磁性，处理速度比传统计算机更快。IBM量子计算机之所以能超越传统计算机，是因为其使用了一种特殊的误差缓解过程来补偿噪声带来的影响。而噪声正是量子计算机的一个基本弱点。基于硅芯片的传统计算机依赖于“比特（bit）”进行运算，但其只能取0或1这两个值。相比之下，量子计算机使用的量子比特可以同时呈现多种状态。量子比特依赖于量子叠加和量子纠缠等量子现象。理论上这使得量子比特的计算速度更快，而且可以真正实现并行计算。相比之下，传统计算机基于比特的计算速度很慢，而且需要按顺序依次进行。但从历史上看，量子计算机有一个致命的弱点：量子比特的量子态非常脆弱，来自外部环境的微小破坏也会永远扰乱它们的状态，从而干扰所携带的信息。这使得量子计算机非常容易出错或“出现噪声”。在这一新的原理验证实验中，127量子比特的Eagle超级计算机用建立在超导电路上的量子比特计算了二维固体的完整磁性状态。然后，研究人员仔细测量每个量子比特所产生的噪声。事实证明，诸如超级计算材料中的缺陷等因素可以可靠预测每个量子比特所产生的噪声。据报道，研究小组随后利用这些预测值来模拟生成没有噪音的结果。量子霸权的说法之前就出现过。2019年，谷歌的科学家们声称，公司开发的量子计算机Sycamore在200秒内解决了一个普通计算机需要1万年才能破解的问题。但谷歌量子计算机所解决的问题本质上就是生成一长串随机数，然后检查它们的准确性，并没有什么实际用途。相比之下，用IBM量子计算机完成的新实验是一个高度简化但有真实应用价值的物理问题。2019年谷歌量子霸权研究成果参与者之一、加州大学圣巴巴拉分校物理学家约翰·马丁尼斯(JohnMartinis)表示，“这能让人们乐观认为，它将在其他系统和更复杂的算法中发挥作用。”（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366285.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366285.htm

日本首台国产量子计算机投入使用

日本首台国产量子计算机投入使用64量子比特集成电路芯片与谷歌和IBM采用的技术一样，日本首台量子计算机同样使用在极低温下电阻为零的超导回路，制备用于计算的信息基本单位——量子比特，设备具有“2D集成电路”和“垂直布线封装”功能。垂直布线封装该量子计算机的量子比特数为64个，超过IBM2021年在日本推出的27个量子比特的量子计算机。开发负责人、量子计算机研究中心主任中村泰信强调：“精度已经相当接近于世界水平。将不断提高技术，传播相关技术知识”。用户访问超导量子计算机示意图据了解，富士通接受理研提供的技术和知识，计划2023年度内开发试制机，简而言之，日本企业将全面发起反攻，中美日量子计算主导权之争将更加激烈。值得一提的是，今年1月，合肥本源量子已研发出多台中国量子计算机，并成功交付一台量子计算机给用户使用。该量子计算机的成功交付，使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。这是我国继实现“量子优越性”之后，又一次确立了在国际量子计算研究领域的领先地位。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351377.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351377.htm

量子飞跃：IBM的纠错策略助其超越经典超级计算机

量子飞跃：IBM的纠错策略助其超越经典超级计算机冷却IBMEagle的低温恒温器的内部视图，包含127个量子比特，可以作为科学工具来探索经典方法可能无法解决的新规模问题。资料来源：IBMResearch不过，最近的一项研究表明，即使没有强大的纠错能力，也有办法减少误差，使量子计算机在当今世界发挥重要作用。纽约IBM量子公司的研究人员与加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的合作者在《自然》杂志上报告说，他们将一台127量子比特的量子计算机与一台最先进的超级计算机进行了比较。至少在一项特定的计算中，量子计算机的性能超过了超级计算机。研究人员之所以选择这项计算，并不是因为它对经典计算机特别具有挑战性，而是因为它类似于物理学家经常进行的计算。重要的是，计算的复杂程度可以提高，以测试目前噪声大、易出错的量子计算机能否为特定类型的普通计算提供精确结果。量子计算机在计算变得越来越复杂的过程中产生了可验证的正确解，而超级计算机算法却产生了错误答案，这一事实给人们带来了希望，即采用减少错误的量子计算算法，而不是更困难的纠错算法，可以解决尖端物理问题，如了解超导体和新型电子材料的量子特性。加州大学伯克利分校研究生、该研究合著者萨简特-阿南德（SajantAnand）说："我们正在进入这样一个阶段：量子计算机可能能够完成目前经典计算机算法无法完成的事情。"IBM量子公司量子理论与能力高级经理萨拉-谢尔顿（SarahSheldon）补充说："我们可以开始将量子计算机视为研究问题的工具，否则我们就无法研究这些问题。"反过来说，量子计算机对经典计算机的胜利可能会激发新的想法，以增强目前经典计算机上使用的量子算法，加州大学伯克利分校物理学副教授、托马斯和艾莉森-施耐德物理学讲座教授迈克尔-扎莱特尔（MichaelZaletel）说："在研究过程中，我非常确信经典方法会比量子方法做得更好。因此，当IBM的零噪声外推版本比经典方法做得更好时，我百感交集。但是，思考量子系统是如何工作的，实际上可能会帮助我们找出处理问题的正确经典方法。虽然量子计算机做到了标准经典算法所做不到的事情，但我们认为这对改进经典算法是一个启发，以便将来经典计算机能像量子计算机一样运行良好。"增强噪声以抑制噪声IBM量子计算机看似优势的关键之一是量子错误缓解，这是一种处理量子计算噪音的新技术。自相矛盾的是，IBM的研究人员可控地增加量子电路中的噪声，从而得到噪声更大、更不准确的答案，然后向后推断计算机在没有噪声的情况下会得到的答案。这依赖于对影响量子电路的噪声的充分了解，以及对噪声如何影响输出的预测。之所以会出现噪声问题，是因为IBM的量子比特是敏感的超导电路，代表二进制计算中的0和1。当量子比特纠缠在一起进行计算时，热量和振动等不可避免的干扰会改变纠缠，从而带来误差。纠缠程度越高，噪声的影响就越大。此外，作用于一组量子比特的计算会在其他未参与计算的量子比特中引入随机误差。额外的计算会加剧这些错误。科学家们希望利用额外的量子比特来监测这些错误，以便对其进行纠正，这就是所谓的容错纠错。但是，实现可扩展的容错是一项巨大的工程挑战，对于数量越来越多的量子比特来说，容错是否可行还有待验证，Zaletel说。取而代之的是，IBM工程师提出了一种被称为零噪声外推法（ZNE）的误差缓解策略，即利用概率方法可控地增加量子设备上的噪声。根据一名前实习生的建议，IBM研究人员找到了阿南德、博士后研究员吴艳涛和Zaletel，请他们帮助评估使用这种误差缓解策略所获得结果的准确性。Zaletel开发了超级计算机算法来解决涉及量子系统的困难计算，例如新材料中的电子相互作用。这些算法采用张量网络模拟，可直接用于模拟量子计算机中相互作用的量子比特。Cori于2017年推出，是CrayXC40系列中的一个型号，拥有约30petaflops的惊人峰值性能，稳居当时全球超级计算机的第五位。它配备了2388个英特尔至强"Haswell"处理器节点、9,688个英特尔至强Phi"Knight'sLanding"节点和1.8PB的CrayDataWarpBurstBuffer固态设备，它的名字是为了纪念著名的生物化学家GertyCori。值得一提的是，GertyCori是第一位获得诺贝尔科学奖的美国女性，也是诺贝尔生理学或医学奖的首位女性获得者。Cori超级计算机于2023年5月31日退役。资料来源：伯克利实验室量子与经典：实验在几周的时间里，IBMQuantum的YoungseokKim和AndrewEddins在先进的IBMQuantumEagle处理器上运行了越来越复杂的量子计算，然后Anand在伯克利实验室的Cori超级计算机和Lawrencium集群以及普渡大学的Anvil超级计算机上使用最先进的经典方法尝试了同样的计算。当量子鹰于2021年推出时，它拥有所有量子计算机中数量最多的高质量量子比特，似乎超出了经典计算机的模拟能力。事实上，在经典计算机上精确模拟所有127个纠缠的量子比特需要天文数字的内存。量子态需要用127个独立数字的2的幂来表示。也就是1后面跟38个零；一般计算机可以存储约1000亿个数字，少了27个数量级。为了简化问题，阿南德、吴和扎莱特尔使用了近似技术，使他们能够在经典计算机上以合理的时间和成本解决这个问题。这些方法有点像jpeg图像压缩，即在可用内存的限制下，去掉不那么重要的信息，只保留获得准确答案所需的信息。Anvil超级计算机是一台功能强大的超级计算机，可提供先进的计算能力，支持各种计算和数据密集型研究。资料来源：普渡大学阿南德证实了量子计算机在不太复杂的计算中结果的准确性，但随着计算深度的增加，量子计算机的结果与经典计算机的结果出现了偏差。对于某些特定参数，阿南德能够简化问题并计算出精确解，从而验证量子计算结果优于经典计算机计算结果。在所考虑的最大深度上，虽然没有精确的解，但量子和经典结果却不一致。研究人员提醒说，虽然他们无法证明量子计算机对最难计算的最终答案是正确的，但"老鹰"在前几次运行中取得的成功让他们确信这些答案是正确的。"量子计算机的成功并非偶然。它实际上适用于整个电路家族，"扎莱特尔说。友好竞争与未来展望虽然扎莱特尔对预测这种减少错误的技术是否适用于更多的量子比特或更深入的计算持谨慎态度，但他说，这些结果还是鼓舞人心的。他说："这激发了一种友好竞争的感觉，我认为我们应该能够在经典计算机上模拟他们正在做的事情。但我们需要用一种更聪明、更好的方式来思考这个问题--量子设备正处于一个表明我们需要不同方法的阶段。"一种方法是模拟IBM开发的ZNE技术。阿南德说："现在，我们要问的是，我们能否将同样的误差缓解概念应用到经典张量网络模拟中，看看能否获得更好的经典结果。这项工作让我们有能力使用量子计算机作为经典计算机的验证工具，这颠覆了通常的做法。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377527.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377527.htm