德雷塞尔大学博士

美国德雷塞尔大学工程学院是申请去美国读研究生的同学很关注的学院，这篇文章将详细介绍美国德雷塞尔大学工程学院录取率、德雷塞尔大学工程学院学费、德雷塞尔大学工程学院GRE要求、德雷塞尔大学工程学院研究生入学要求等内容。德雷塞尔大学工程学院各项数据费用：$30,321 /年(全日制)录取率：31.2% 业界评分：2.9雇主评分：3.3研究生院总招生：1,257GRE数学平均分数：160学院研究经费：$26,326,000博士学位授予：55　德雷塞尔大学工程学院学位项目建筑工程 Architectural Engineering MS、PhD化学工程 Chemical Engineering MS、PhD土木工程 Civil Engineering MS、PhD计算机工程 Computer Engineering MS、PhD网络安全 CybersecurityMS电气工程 Electrical Engineering MS、PhD电气与通信工程 Electrical/ Telecommunications Engineering MS环境工程 Environmental Engineering MS、PhD材料科学与工程 Materials Science and Engineering MS、PhD机械工程与力学 Mechanical Engineering and Mechanics MS、PhD

近日，美国德雷塞尔大学ExCITe中心发布了一份关于创客文化的报告，这是对美国K-12教育创客空间的第一次全国性深入研究，揭示了创客文化在学习中的重要性。这项研究既强调了创客空间如何促进学生积极学习，也反映了STEM领域普遍存在的问题。“目前，创客空间的重点大多放在特定项目、技能和设备上，而忽视了合作、扩大参与等，但这些才会对学生学习和生活产生更大的影响，” ExCITe中心的主任Youngmoo Kim博士说，“它们是一个项目的基础，忽视这些文化元素可能会产生意想不到的后果，例如科技领域会排斥年轻女性和一些弱势群体。要培养下一代创新者，创客空间必须欢迎和包容所有学生。”ExCITe中心开展为期一年的调查，共采访了30个K-12教育创客空间。通过对学生、教师和领导的深入访谈，以及对每个创客空间及其项目的观察和研究，研究人员发现，通过创客空间的一系列项目、课程和实践，培养起来的“创客心态”(创造、迭代、代理和协作)，增加了学生对学习的参与度。不过，研究也揭示了包容性方面的缺陷，尤其是性别上。学生的参与率从K-8（男女参与率几乎相等）到高中（男生比女生多3倍）发生了巨大变化，而项目负责人和教师也以男性为主。他们通过语言分析（Language analysis）还发现他们的教学和招聘中隐含(可能是无意的)性别偏见。“这些隐性偏见向教育界证实，创客空间并不能完全实现公平和包容。必须做更多的工作来支持多样化和广泛的参与。” 报告的作者之一Kareem Edouard博士说。在报告中，ExCITe中心提出了以下建议：创客空间的文化直接影响学生的学习。新创客空间的设计者，应首先考虑他们为学生创造的学习文化，而不是设备或特定项目。创客空间可以对广大学生产生积极影响。但是，学校在招生和聘用老师时，必须更加包容。学校内部的创客空间应鼓励学生进行更多的探索、积极的冒险和广泛的合作。学生要利用在创客空间学到的技能，改善学校和当地社区的状况，如管理活动、维护课堂和体育设施。“这份报告对每个正在努力改变教育方式的人来说，都是一个极好的资源，学生们可以通过真实的工作来理解世界。它不仅发现了溪流下的“礁石”，还对创客空间融入K-12领域提供了深思熟虑的建议。对教育工作者和领导者来说，这都是一份有用的指南。”宾夕法尼亚州百年学区（the Centennial School District）领导David Baugh博士说。想要报告的请举手。来源：ExCITe Cente智能观 编译—完—声明：编译文章旨在帮助读者了解行业新思想、新观点及新动态，为原作者观点，不代表智能观观点。

▲功能性磁共振成像发现物理学习可以激活的脑区一项由美国德雷塞尔大学大学艺术与科学学院的副教授Eric Brewe博士领导的研究表明，可以通过不同的教学方式改变大脑的活动。超过50名志愿者参加了一个物理课程的学习——“建模教学”。“构成学习的基础的神经生物学过程是复杂的，并不总是直接地与我们所认为的学习联系在一起。”Brewe说。在上物理课之前，学生们被要求回答力学概念的同时接受功能性磁共振成像。当志愿者完成物理课程学习后，他们再次被要求回答力学概念的同时接受功能性磁共振成像。在扫描中，他们发现大脑中与注意力、工作记忆和问题解决有关的大脑前额叶皮层和顶叶皮层显示活跃。“其中一个关键点是大脑的背侧前额叶皮层是产生心理模型的脑区。”Brewe说，“这表明，学习物理是一个富有想象力的过程，并不像我们印象中那样枯燥。”在受试者完成他们的课程后，物理学习前后比较表明额叶的活动增加是预料之中的，因为它们与学习有关。但另一个区域也活跃起来了：后扣带皮层，它与情景记忆和自我参照效应联系在一起。▲受试者进行功能性磁共振成像Brewe教授和该文的共同作者在这篇文章中写道：“大脑活动的这些变化可能与学生如何通过物理问题而引起的更为复杂的行为改变有关。这可能包括策略的转变或增加对物理知识和解决问题的资源的获取。”该研究的目的之一是进一步探索如何通过建模教学，鼓励学生使用他们自己的心里模型来理解新的概念。Brewe和他的同事认为他们的研究有助于我们观察“心理模型”发生时的大脑状态。但是为什么是物理？为什么物理是研究心理模型的理想对象？Brewe说：“首先，物理学涉及人们直接经历的事情，使正式的课堂学习和非正式的理解发生关联，有时是一致的，有时是相对的。第二，物理学是以定律为基础的，所以有绝对的规则支配身体的运作方式。”在未来，Brewe说：“我想继续研究物理学中的心理模型问题，看看在不同的物理学习水平和不同的人群中会发生什么。这项研究开辟了许多新的研究领域，我对它的发展感到非常兴奋。”编译：小贝 审稿：三水责编：南熙来源：http://h5.scimall.net.cn/register?from=xh005版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源：科技工作者之家-科界App。

你是一个更有创造力或分析性的思想家吗？分析思想家特别擅长通过有条不紊地解决问题来解决明确的问题。富有创造力的思想家更有可能拥有一些洞察力或“aha时刻”，这些洞察力可以超越许多思维步骤来解决模糊或复杂的问题。德雷塞尔大学创造力研究实验室的一项新的脑部成像研究表明，创造性和分析性思考者的不同“认知风格”是由于他们的大脑活动的根本差异，即使人们没有解决问题也可以观察到。这些研究结果为开发基于神经科学的智力，教育和职业评估和咨询方法提供了新方向。该研究由博士后研究员Brian Erickson和实验室主任John Kounios博士领导，他是心理学教授，德雷塞尔大学艺术与科学学院应用认知和脑科学博士课程主任。每个参与者的脑电图（EEG），也称为“脑电波”，记录在七个星期的四个疗程中。记录了这些EEG，而42名参与者在“休息状态”放松，没有任务执行。在最后一次测试会议结束时，他们处理了一些谜题，他们不得不解读一系列字母来表达一个字。对于他们解决的每个字谜，他们报告了解决方案是在突然的“aha时刻”发生在他们身上，还是通过有条不紊地重新排列字母直到他们找到了这个词。字谜是一种可以通过洞察力或分析性地解决的问题，使其有助于评估一个人的认知风格。一个例子是像BELAT这样的字谜，它可以重新排列以形成单词TABLE。受试者可以通过重新排列字母进行分析，也可以在单词TABLE突然进入意识时一步完成。一些参与者 - “洞察力” - 从创意见解中获得了大部分解决方案。其他参与者 - “分析师” - 有条不紊地获得了大部分解决方案。所有参与者通过洞察力和分析解决了至少一些问题，因此没有参与者是纯粹的洞察力或分析师。这些标签只反映了以某种方式思考的倾向。然后，研究人员比较了几周前记录的Insightfuls和Analysts的静息状态脑电图。脑电图显示这两类思想家之间存在显着差异。此外，脑电图可以提前几周预测 - 哪些测试对象是Insightfuls，哪些是分析师。图片来源：德雷塞尔大学分析师显示他们的额叶活动水平较高。有远见的人在后脑区域表现出更多的活动，特别是颞叶和 。大量研究表明， 通过抑制和控制大脑的其他部分，在组织思想和行为方面发挥着关键作用。分析师的高额叶活动与他们解决字谜的方法有关。过去的研究还表明，当额叶活动减少时，例如受损或衰老，思维可能变得不那么集中和有组织。Insightfuls的额下额叶活动支持一种理论，即当精神焦点减少时，无意识形成的模式或想法会被视为“aha时刻”。其他发现包括Insightfuls左侧颞叶中更强的脑电图α波。大脑区域在其活动被抑制时会产生α波。左颞叶被认为通过处理彼此密切相关的想法（例如，“椅子”和“桌子”）来促进集中思考。有洞察力的左侧颞叶受到抑制，这表明它们倾向于依靠正确的颞叶专精来处理远距离相关的想法（例如，“数字”和“表格”，如数字表中所示）。整合远程相关想法的能力是创造性思维的标志。重要的是，在7周的测试期间，区分Insightfuls和Analysts的静息状态大脑活动模式是一致的，因此显示出这两类人之间的稳定差异。此外， 这些差异在anagram测试之前数周预测了参与者的认知风格。因此，洞察力和分析性的认知风格是 功能的基本特征的产物，即使一个人没有从事任务，也可以观察到这些特征。这些差异可能会从一分钟到另一分钟波动，但平均而言在较长时间内会持续存在。“这项研究为使用EEG录音来评估个人的职业咨询，教育测试和个人发展的认知风格奠定了基础，”Kounios说，他也是 合着者。这项题为“休息状态脑振荡预测特质样认知风格”的研究发表在2018年11月的“ 神经心理学”杂志上。#清风计划##健康真探社#

孤独症谱系障碍（又称自闭症）是一类原因未明的广泛性发育问题，新近研究发现人群患病率约有1%或者更高，男孩比女孩多三四倍。患者的社交、语言和认知能力出现重大缺陷，大约75%伴有智力发育迟滞，多数无法正常上学。极少数智力良好的“高功能”孤独症患者经过努力读到博士，也极难在社会上找到工作。他们很难体会到人类的微妙情感，绝大多数难以结婚成家。孤独症的孩子就像天上的星星一样活在自己的世界里，因此被称为“星星的孩子”。CFP图片医学界对孤独症的发病机理仍知之甚少，目前认为它与遗传因素和早年生活环境的不良刺激有关，通过行为训练、教育与药物干预可望产生一定疗效，但无法治愈。然而，孤独症方面的伪科学理论层出不穷，很多疗法夸大疗效，实际上可能反而有害。为了提醒家长，美国三名孤独症专家在《精神健康实践科学综述》杂志上发表论文，细数哪些是尚未被科研支持的有问题的治疗，哪些是有希望的治疗。他们是德雷塞尔大学生物系主任詹姆斯·D·赫伯特博士、精神病评估专家伊恩·R·夏普博士、布朗大学助理教授布兰登·A·高迪安诺博士。广州市脑科医院荔湾心理门诊主任殷青云博士高度评价了他们的观点并作出了补充。专家们强调，目前公认有效的疗法是在孤独症早期进行系统而强化的行为训练。【病因：不能归咎于父母不爱孩子】孤独症往往是在孩子上学之前被诊断出来，对家庭造成全方位的打击。目前科学研究认为遗传因素、宫内伤害、大脑异常、神经化学失衡、免疫缺陷等导致了孤独症，但具体是如何导致的还不清楚，这就给许多伪科学理论提供了滋生的空间。有的精神分析学派心理学家认为，孤独症是早期亲子关系疏远造成的，矛头直指父母，把妈妈比作“电冰箱”，认为是她们对孩子冷冰冰，缺乏关爱，甚至有杀死孩子的冲动，导致孩子出现了针对妈妈的心理防御，造就了孤独症。此外，不科学的病因理论还有念珠菌感染、麻疹—腮腺炎—风疹三联疫苗的接种等。然而美国专家指出，这些病因在近年来逐渐遭到研究的否决，但它们已经产生严重的后果——有的父母被剥夺了抚养权，有的父母不让小孩接种必需的疫苗。【治疗：好转不一定是疗效】家长们渴望尝试任何新进展的疗法，希望孩子得到治愈。很多疗法声称有神奇的疗效，有很多案例证实云云，实际上缺乏可信的证据。有的疗法即使进行了量化的研究，其支持者也给数据做了手脚。一些很玄的理论还很难证伪，你还很难说它究竟是对还是错。孤独症复杂多样，而且儿童的身心也在发育，有时某方面的症状自然就会好转，如果恰好进行了某项治疗措施，就会让家长误以为治疗有效，于是加大投入。然而，证明一个疗法确实有效是需要经过严谨的对照研究的，不是一个人的例子可以说明的。目前，即使是最有希望的疗法，都远远未能取得理想的疗效，而和患者打交道的父母、老师和医生都应高度警惕那些未经证实的疗法。然而，很多健康与教育专家都不愿意揭露伪科学，导致家长不断“交学费”，还付出巨大的“机会成本”——越来越多的研究指出，早期干预训练意义重大，在发病初期，即孩子在上学前的几年，家长若选错了治疗方法，也许意味着孩子永远地错过了改善症状的重要时机。美国专家建议家长尽可能地多了解关于各种疗法的研究信息，以免被骗。如果你感觉某个疗法吹得太神，那它往往就是吹牛而已。殷青云称，2010年全国孤独症规范化治疗班提出，中医治疗等疗法都缺乏严格的对照研究数据支持，而市场上声称“治愈”、“包治”的广告都是骗人的。【这些疗法值得怀疑】感觉运动疗法发明这类疗法的人观察到，患者的感觉和运动功能不正常，于是提出了超过1800种针对感觉与运动的训练方法。比较有名的是感觉统合训练，通过全身运动刺激身体的方向感、位置感与触觉，例如把孩子放在吊床上晃悠，放在椅子上转悠等，又用刷子扫孩子的全身产生刺激。然而，对照研究认为这种疗法对各种发育问题都没什么疗效，更不用说孤独症了。辅助沟通疗法让患者通过打字机、键盘之类的设备与外界沟通，但打字的过程往往需要一个受过训练的人来辅助。支持者认为，患者的智力完好，只要克服运动障碍就能表达内心的意思。这一度给家长们带来鼓舞——他们看到一直不与人交流的孩子似乎可以打出“我爱你”之类的话，甚至能进行高层次的交流。然而很快有人发觉了其中的破绽：有的患者只用一个手指敲打键盘，而眼睛却不看键盘——这是专业的打字员都做不到的。后来的调查证实，给孩子辅助的人才是真正打出信息的人，离开了他们，患者什么也表达不出。这种作弊的疗法产生了严重后果：一些辅助人员“帮”孩子打出的信息称，家长曾对自己进行过性侵犯，导致多名家长无辜被剥夺抚养权，甚至锒铛入狱……听觉统合训练又称高频音乐疗法，让患者长时间听一些经过调制、滤掉某些频率的音乐。这种疗法认为，孤独症的行为异常是听觉过敏所致，只要调整他们听到的声音就可改善记忆力、理解能力、眼神接触、说话发音、生活技能等。1998年美国儿科学会发表声明称，辅助沟通与听觉统合训练疗法都是无效的。美国专家指出，接受了辅助沟通、感觉统合、听觉统合这三种疗法之后，一些患者反而出现了感觉和动作的异常。心理治疗这类疗法主要有精神分析等。精神分析往往认为妈妈是孤独症的罪魁祸首，导致父母十分内疚。很多精神分析治疗缺乏规范，在治疗中让患者想干啥就干啥，却很少关注患者的行为后果，只会让问题变得更糟糕。殷青云介绍，目前在孤独症的治疗上，精神分析已经被抛弃。还有的心理治疗让妈妈紧紧地抱着孩子，以弥补过去亲子关怀不足；或者让父母每天花几个小时模仿患者的动作以“进入孩子的内心世界”，逐渐把他“带出来”……美国儿童与青少年精神病学会发表声明称，心理治疗对孤独症的作用非常有限。但殷青云补充说，一些功能受损不大的孩子存在情绪与社交的问题，做心理治疗有一定效果。生物治疗有人提出用分泌素、维生素B6、镁剂、二甲基甘氨酸等进行治疗，又有人认为牛奶和小麦类食物会增加一些孤独症的症状，剔除食物中的面筋、酪蛋白等成分便可改善。这些疗法缺乏研究支持，有的反而可能有害，例如大剂量的维生素B6可造成神经损伤，镁剂可减慢心率和神经反射等。殷青云称，上世纪末曾有不少家长为了给患儿弄到大量的维生素B和镁剂而陷入传销陷阱。【这些疗法值得期待】应用行为分析（ABA）这是目前主流的孤独症治疗方式，主要通过学习与训练建立条件反射纠正患者的具体行为。例如，训练师在孩子面前放上三块不同颜色的积木，让孩子摸红色的一块，如果孩子听话就给予表扬或者糖果奖励。这需要专业人士每天一对一地给孩子做长时间治疗，还要求家长积极配合。有些治疗计划达到每周40个小时，要坚持两年之久。有研究称长期的ABA治疗可提升患者智力，甚至让他们能够上学读书，然而有人泼冷水，指出上述研究成果仍有水分：所谓“有效”者的病情较轻，而ABA对重症患儿基本无效；孩子在治疗后无法痊愈，仍然具有明显的精神缺陷；有些学校是被公关后才让患儿入读的……美国专家认为，ABA研究了近40年，总算带来一些希望，值得继续研究，但要说能实现“治愈”或者“康复”就是不负责任了。殷青云解释说，ABA可以学会各种技能，也可以泛化到各种情境，但不能解决孤独症的根本问题，患者始终难以具有同理心，无法具备“人之常情”。类似ABA的行为训练疗法还有：把家长和孩子的同伴包括进来的LEAP治疗，强调发展患儿技巧能力的结构化教育（TEACCH）等。这些行为训练的共同特点是：要求在孩子很小的时候就开始训练，内容包含注意力、模仿、玩玩具等，训练师对孩子关怀备至，还要求家长参与……这些疗法有一定的可取之处，但是容易让孩子产生依赖——停止训练之后，他们各方面的情况又退化了。精神药物治疗药物不能治愈孤独症，但是能改善各种相关症状，可作为辅助治疗。常用的有多种治疗精神分裂、抑郁、焦虑的药物，可以减轻患者性格退缩、思维死板、过分敏感等问题，但长期服用会有运动不协调、癫痫发作、体重增加、便秘等不良反应。（编译：伍君仪，身心健康科普媒体人）

导读最近，美国德雷塞尔大学的一组研究人员设计出一种类似织物材料的电极，用它可以制作成能量存储设备，例如电池和超级电容，更加快速、更不易泄露或者发生灾难性崩溃。关键字超级电容、电池、静电纺丝背景电池和超级电容中的电解液具有腐蚀性、毒性、且几乎总是易燃的。伴随着移动技术的进步，能量存储设备的设计过程受限于材料收缩，从而容易发生短路。最近的案例就是三星的 Galaxy Note，当它混合了易燃性电解质的时候，就会发生爆炸。为了保证锂电池安全，笔者曾经介绍过几个创新研究进展。首先是美国斯坦福大学的研究人员制造的新型“智能”静电纺丝分离器，它具有热量触发机制，内部含有阻燃剂，可用于防止锂离子电池燃烧。其次，笔者还介绍过美国德克萨斯州大学奥斯汀分校工程学院教授 John Goodenough 带领的工程师团队开发的全固态锂电池，以及苏黎世联邦理工学院的研究人员开发的一种完全由固体材料组成的锂离子电池。（图片来源： Fabio Bergamin / ETH Zurich ）创新今天，笔者又要介绍一种与能量存储设备安全相关的创新方案。最近美国德雷塞尔大学的一组研究人员设计出一种类似织物材料的电极，用它可以制作成能量存储设备，例如电池和超级电容，更加快速、更不易泄露或者发生灾难性崩溃。他们设计的新型超级电容就像用明胶注入毛茸茸的海绵，为能量存储设备中常用组件的可燃性电解液提供一种独特的替代方案。德雷塞尔大学工程学院教授 Vibha Kalra 博士和她的团队使用了一种吸收在独立式多孔碳纳米纤维垫子上的、厚厚的富离子凝胶电解质，制造出一种无液体的设备。研究小组包括 Kalra 的博士助手 Sila Simotwo 、Temple 研究员 Stephanie L.Wunder 博士、Parameswara Chinnam 博士。最近，他们在美国化学会期刊《应用材料与界面》（Applied Materials and Interfaces）发表了一篇有关“无溶剂固态超级电容”新型设计的论文。技术超级电容是另外一种类型的能量存储器件。它与电池相似，能够静电地存储和释放能量。但是在移动设备、平板电脑、电动汽车等技术方案中，它倾向于作为一种备份电源，因为它能在快速冲刺中释放出存储的能量。与电池不同的是，电池需要长时间使用才能释放出能量。但是与电池相似的是，超级电容也是使用易燃的电解质溶液，也容易发生泄露和火灾。该研究小组开发的超级电容不仅是无溶剂的（意味着它不含有易燃液体），而且这种紧凑设计也更加耐用，它的能量存储能力和电池充放电周期比目前使用的类似设备更好。它也能在300摄氏度的高温条件下工作，因此它让移动设备更加耐用，且不容易因为滥用而成为火灾隐患。Kalra 说：“为了到达工业相关的电极厚度和负载，我们设计出一种衣服一般的电极，由纳米纤维组成，具有一种定义明确的三维开孔结构，便于注入固体电解质前体。开孔电极也不含有作为绝缘体使用且会降低性能的粘合剂。”生产这种耐用设备的关键就是纤维般的电极框架。团队采用一种称为“静电纺丝”（electrospinning）的工艺制造它。该工艺以一种纤维垫的形式沉积碳前体聚合物溶液，并通过旋转磁场挤压它，这个工艺从微观层面看起来很像棉花糖。然后，ionogel 被吸收进碳纤维垫子中，创造出一种完全的电极电解液网络。它优异的性能特征也与这种连接电极和电解液的独特方式联系起来。这是因为它们在更大的表面积上相互接触。如果你将能量存储设备看成一碗玉米片，而能量存储发生的地方大致就是玉米片碰到牛奶的地方，科学家称之为“双电层”，它就是存储电力的导电电极碰到携带电荷的电解液的地方。理想地说，在你的玉米片粥碗里，牛奶会通过所有的玉米片，为每个玉米片涂上一层，使它们不会太脆也不会太软。但是有时候，玉米片会发生堆积，而牛奶（用来比喻电解液）无法通过玉米片，所以顶部的玉米片是干的，而底部的玉米片被牛奶浸润。这并不是一碗好的玉米片粥，也就是说它的电化学等价物（在电极中的电子在通往激活点的路上发生交通阻塞）对于能量设备来说并不是理想的。Kalra 的固态超级电容就像将切碎的小麦而不是玉米片放进碗里。这种开发架构让牛奶渗透并覆盖谷物，就像 ionogel 渗透进 Kalra的固态超级电容中的碳纤维垫一样。碳纤维垫为来自ionogel的离子访问电极提供了更大的表面积，增加了容量，提高了能量存储设备的性能。它也消除对于许多脚手架材料的需要，这些材料是形成物理电极的必要部分，但是在能量存储过程中并没有起到作用，却为设备的整体总量贡献了很多。价值Kalra 表示：“我们已经完全消除了这些设备中容易起火的组件。并且，为了这么做，我们也设计出一个能够让能量存储设备变得更轻更好的电极。”“先进的电极由超细粉末组成，这些粉末与粘合剂混合制成浆体，然后放进设备中。这些粘合剂增加了设备的总量，因为它们不是导电材料，且它们实际上阻碍了性能。我们的电极是独立式的，这样消除了对于粘合剂的需求，它的加工占电极制造成本的20%。”Kalra 研究组的下一步工作是将这项技术应用于固态电池的生产以及探索智能织物方面的应用。参考资料【1】http://drexel.e/now/archive/2017/September/carbon-nanofiber-supercap/【2】Silas K. Simotwo, Parameswara Rao Chinnam, Stephanie L. Wunder, Vibha Kalra. Highly Durable, Self-Standing Solid-State Supercapacitor Based on an Ionic Liquid-Rich Ionogel and Porous Carbon Nanofiber Electrodes. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017; DOI: 10.1021/acsami.7b07479

导读据美国德雷塞尔大学官网近日报道，该校研究人员采用 MXene 材料开发出了可应用于5G的新型天线。这些天线非常薄，可以喷涂到物体表面，其性能与当今市场上大多数移动设备中的铜质天线相差无几，但厚度和重量远远小于铜质天线。背景天线，是无线通信系统中非常重要的关键部件之一，通常用于发射以及接收无线信号。桌面上的天线阵列（图片来源：西班牙IMDEA网络研究所）然而，传统的天线大多数都是由铜等金属材料制成，这样的天线通常占据较大的空间，而且非常僵硬，不具备柔性，也无法变得很薄，从而应用到任何物体表面上。（图片来源：Negar Reiskarimian/Columbia Engineering）如今，可穿戴技术、植入式电子产品、5G、智能织物、物联网等新兴技术的蓬勃发展对于天线技术提出了更高的要求。因此，科学家们正在利用石墨烯、碳纳米管、MXene等新型材料开发更轻、更薄、更具柔性、更低成本的新型天线。柔性的石墨烯基近场通信天线（图片来源：Graphene Flagship）柔性碳纳米管薄膜天线（图片来源：Jeff Fitlow / 莱斯大学）与石墨烯、碳纳米管一样，MXene 也是近年来备受学界广泛关注的一种新材料。MXene 是材料科学中的一类二维无机化合物。这些材料由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。MXene 材料最早是在2011年由美国德雷克塞尔大学的 Yury Gogotsi 教授和 Michel Barsoum 教授共同指导博士生 Michael Naguib 通过HF选择性刻蚀 MAX 相中的A原子层制备得到。最早被实验制备也是目前研究最多的一类 MXene 就是Ti3C2Tx。剥离的 Ti3AlC2 形成两层羟基封端 MXene 模型（图片来源：M. Kurtoglu）MXene 的其独特之处在于，能与液体（例如水和其他有机溶液）混合，同时保持导电性。因此，MXene 可应用于能量存储设备、电磁屏蔽、水过滤、化学感知、结构加固以及气体分离等多个领域。用导电的 MXene 薄片涂覆纤维素纱线创造出一种高度导电且耐用的材料。（图片来源：德雷塞尔大学）2018年，美国德雷塞尔大学工程学院研究人员报告了一种采用 MXene 材料喷涂制作超薄天线的新方法。该方法使安装天线简单得如同喷杀虫水。在论文中，德雷塞尔大学研究人员将 MXene 天线与石墨烯、银系油墨和碳纳米管等新材料制成的天线进行对比，在保持无线电波传输质量方面，MXene 天线胜过石墨烯天线50倍，胜过银系油墨天线300倍。由MXene喷涂而成的天线（图片来源: 德雷塞尔大学）创新近日，在之前研究的基础上，德雷塞尔大学的研究人员采用 MXene 这种二维材料开发出了新型天线。这些天线非常薄，也非常坚固，可以被喷涂到特定位置。它可以在第五代(5G)移动装置使用的带宽上提供强劲的信号。这一研究成果将对移动、可穿戴和互联的“物联网”技术造成深刻影响。（图片来源: 德雷塞尔大学）德雷塞尔大学研发 MXene 天线已有两年多时间，其性能与当今市场上大多数移动设备中的铜质天线相差无几，但好处是厚度和重量远远小于铜质天线。相关论文近期发表在《先进材料》（Advanced Materials）杂志上。技术论文领导作者、著名大学博士、德雷克塞尔工程学院材料科学与工程学巴赫教授 Yury Gogotsi 表示：“通信性能与超薄、柔韧性和耐用性的结合，为天线技术树立了新的标准。虽然在相当长的一段时间内，铜天线一直是性能上最好的天线，但其物理局限性阻碍了互联和移动技术取得许多人所预言的巨大飞跃。由于其性能独特，MXene 天线将在物联网技术发展中起到推动作用。”尽管目前移动通信公司正处于引入5G技术的风口浪尖，5G技术可以利用电信频谱中较少使用的部分来实现更快的实时数据传输，但它很可能会成为新技术的标准工作范围。除了达到性能之外，未来设备的天线还必须能够很好地适应电话和计算机电路板以外的各种环境。根据 Gogotsi 的说法，这使得 MXene 成为新天线 令人感兴趣的材料，因为它可以喷涂、丝网印刷或喷墨印刷到几乎任何基底上，并且在不牺牲性能的情况下保持柔性。（图片来源: 德雷塞尔大学）A.J. Drexel 纳米材料研究所的博士后研究员 Meikang Han 博士表示：“一般来说，铜天线阵列是通过蚀刻印刷电路板来制造的，这项工艺在柔性基底上很难施展。这就使 MXene 具有明显的优势，因为它在水中分散，从而制造出一种油墨，可以喷洒或打印到建筑墙壁或柔性基底上，以制造天线。”在论文中，研究人员报告了三套喷涂 MXene 天线的性能，这些天线比类似的铜天线薄7~14倍，轻15~30倍，甚至比一层油漆还要薄。他们在实验室和开放环境中对天线的关键性能（增益、辐射效率和定向性）进行了测试，以衡量天线如何有效地将电力转化为定向波。他们在电信常用的三个无线电频率下进行了测试，其中一个是5G设备工作的目标频率。（图片来源: 德雷塞尔大学）在每个实例中，MXene 天线的性能都在铜天线的5%偏差之内，性能随着天线厚度的增加而增强。性能最好的 MXene 贴片天线，厚度约为标准铜天线的七分之一，在开放环境下，其效率是工作在16.4GHz频率下的铜天线的99%。MXenes 的效率也是工作在5G带宽的铜天线的98%。它们的性能超过了其他几种正在考虑应用于天线的新材料，包括银油墨、碳纳米管和石墨烯。而且，比较显著的是，当 MXene 天线经受多达5000次的弯曲循环之后，这些性能数据并没有改变，这是一个远超同类材料的耐久性标志。Gogotsi 表示：“ MXene 在制造过程中的可扩展性和环境可持续性都是久经考验的，因为这种材料实现了现今市场上最佳材料的性能目标，这当然是一个重大进展。随着我们继续测试各种涂层图案和技术，同时进一步优化 MXene 材料的成分，我希望它们的性能可以持续改善。”关键词MXene、5G、可穿戴、柔性、物联网参考资料【1】Meikang Han, Yuqiao Liu, Roman Rakhmanov, Christopher Israel, Md Abu Saleh Tajin, Gary Friedman, Vladimir Volman, Ahmad Hoorfar, Kapil R. Dandekar, Yury Gogotsi. SolutionProcessed Ti 3 C 2 T x MXene Antennas for RadioFrequency Communication. Advanced Materials, 2020; 2003225 DOI: 10.1002/adma.202003225

在学生生涯中，对优异成绩和班级排名的渴望有时总会让人想动一些“歪心思”，这时老师和学校会起到监督和教育作用，从而防止学生从小就走上歪路，这也是学校的神圣之处。但是这几天在美国却发生了一幢丑闻，大学带头作弊，只为换取一个更好的排名。美国教育部周五（4号）宣布，位于费城的天普大学已同意70万美元罚款，以解决该校福克斯商学院被控的排名数据造假行为。根据联邦和解协议的条款，天普大学方不承认任何责任或不当行为。事情要从2018年1月说起，彼时U.S.News公布了全美线上MBA专业（Online-MBA）排名，其中天普大学的福克斯商学院排到了第1名。这让一众院校十分吃惊，毕竟天普大学并不算名校，常年排在USNEWS美国大学排名100开外。随后众多媒体也注意到了这个不寻常的排名，开始进一步调查，USNEWS随后也撤销了天普大学的排名。在舆论的压力下天普大学自己聘请了一家律师事务所对旗下的福克斯商学院进行调查，结果发现了大量的数据造假行为：福克斯商学院声称从2015年到2018年的所有被录取的申请人都参加了GMAT考试，但实际实际数字“大大低于”给出的100％数字，仅为20%左右。在2015年至2018年的排名中，被录取人的GPA“通过使用各种方法膨胀”，比如将3.22报告为3.3。USNEWS排名要求商学院报告平均GPA，但福克斯商学院有时会给出均值，有时则会给出中位数（两种方式都使用夸大的统计数据）。在2017年和2018年的排名中，福克斯商学院少报了发放Offer的数量，这使得该商学院看起来比实际情况更具选择性。在2016年至2018年的排名中，福克斯商学院提供了有关债务的虚假信息。USNEWS排名要求商学院提供借贷的毕业生的平均债务。福克斯商学院报告的是所有毕业生的平均数，从而降低了平均债务水平在2016年到2018年的排名中，Temple在确定学生与教师比例的公式中同时计算了教师和“学术教练”的人数。这一系列不实数据使该校在2017年之前连续几年线上MBA课程均排第一，同时EMBA、GMBA 及部分商学院硕士专业的排名数据也存在伪造情况。而天普大学也透露，至少还有6个商学院存在数据造假行为。丑闻被曝光后，该学院被剥夺排名，学校为维护声誉，辞退了已任职20年的福克斯商学院的院长Moshe Porat。2020年，天普大学的在线MBA课程在U.S. News美国排名第88位，福克斯商学院在所有商学院中排名第62位，回到了正常水平，但学校的公信力和名誉能回来么?学校小百科天普大学（Temple University），又译坦普尔大学，坐落在美国东岸宾夕法尼亚州的第一大城市费城，创办于1884年，是一所拥有超过130年历史的世界级一流公立研究型大学。天普大学一直致力于贯彻平等教育的理念，被称为费城三大名校之一（宾夕法尼亚大学，德雷塞尔大学，天普大学），也是宾夕法尼亚州三大公立大学之一。天普大学是全美占地规模第36大的高等教育机构，学校下设17个院系，包括商学院、法学院、医学院、药剂学院、牙医学院等，提供134个本科专业，121个硕士专业以及56个博士专业，汇聚了超过39,000名学生，是全美最具综合性的大学之一。天普大学所在的费城别称“友爱之城”，是全美第4大都会区，仅次于纽约、洛杉矶和芝加哥，同时这里还是美国的诞生地。根据2020年美国新闻与世界报道（U.S. News & World Report ），天普大学全美综合排名为104。

【猎云网（微信号：）】8月13日报道（编译：柠萌）编者注：匿名的代码是否真的无法破解？代码的开发人员是否能完美隐藏？新的研究表明可以利用机器学习技术对代码样本的作者进行去匿名化操作。这种操作对剽窃和隐私问题也会产生影响。本文将带你了解去匿名化研究目前的结果和未来的方向。文体学（语言文体的统计分析）研究者—早就知道写作是一个独特的、个人主义的过程。您选择的词汇、句法和语法都会留下痕迹。例如，只要自动化工具有足够的培训数据可供使用，它们现在就可以准确地识别论坛帖子的作者。但最新的研究表明，文体学也可以应用于人工语言样本，比如代码。事实证明，软件开发人员也会有指纹留下。雷切尔·格林斯塔特（Rachel Greenstadt）是美国德雷塞尔大学计算机科学的副教授。艾林·卡利斯坎（Aylin Caliskan）是格林斯塔特的前博士生、现任乔治·华盛顿大学助理教授。他们两人发现，代码和其他形式的文体表达一样，都是无法匿名的。在周五的DefCon黑客大会上，这两位科学家将展示他们的多项研究。在研究中，他们利用机器学习技术对代码样本的作者进行去匿名化操作。例如，他们的工作可能在剽窃纠纷中发挥作用，但同时它也有隐私问题，尤其是对成千上万向世界贡献开源代码的开发者而言。如何对代码进行去匿名化？下面用一个例子对研究人员如何使用机器学习来发现代码的作者进行简单解释。首先，他们设计的算法识别了在一些代码样本中找到的所有特征，有很多不同的特征。想想自然语言中存在的每一个方面：有你选择的单词，你把它们组合在一起的方式，句子长度，等等。格林斯塔特和卡利斯坎随后缩小了功能范围，使其只包含了真正区别于其他开发者的功能，将列表从数十万缩减到大约50个。研究人员不依赖底层特性，比如代码的格式化方式。相反，它们创建“抽象语法树”来反映代码的底层结构，而非它的任意组件。他们的技巧类似于优先排序某人的句子结构，而不是在于他们是否缩进一个段落的每一行。这个方法还需要一些别的工作来教一个算法，让它知道什么时候应该发现另一个代码示例。如果一个随机的GitHub账户弹出并发布了一个代码片段，格林斯塔特和卡利斯坎就不一定能够识别背后的人，因为他们只有一个样本可以使用。他们可能会说，这是一个他们从未见过的代码开发人员。然而，格林斯塔特和卡利斯坎并不需要把一生的时间都花在代码上，他们只需要几个短的样本。例如，在2017年的一篇论文中，卡利斯坎、格林斯塔特和另外两名研究人员证明，即使是存储库站点GitHub上的一小段代码，也足以区分出各个编码者之间的区别，而且精确度相当之高。最令人印象深刻的是，卡利斯坎和其他研究团队在另一篇论文中表示，只用他们编译的二进制代码就可以去匿名化程序员。在开发人员编写完一段代码后，一个名为编译器的程序将它转换成一系列的1和0，机器可以读取这些1和0，称为二进制。对人类来说，这简直就是胡说八道。卡利斯坎和与她一起工作的其他研究人员可以将二进制分解回C++编程语言，同时保留开发人员独特风格的元素。假设您写了一篇论文，使用谷歌翻译将其转换为另一种语言。虽然文本看起来可能完全不同，但是您编写的方式元素仍然嵌入到了语法之类的特性中。代码也是如此。“风格被保留了下来，” 卡利斯坎说。“当文本是以个人学习为基础时，就会有很强的风格特征。”为了进行二进制实验，卡利斯坎和其他研究人员使用了谷歌 Code Jam年度编程挑战赛的代码样本。机器学习算法正确地识别出了100名个体程序员，而只用了96%的时间。每个人使用8个代码样本。即使将样本量扩大到600名程序员，该算法仍能在83%的时间内准确识别。对剽窃和隐私的影响格林斯塔特和卡利斯坎说，他们的工作可以用来判断编程学生是否有抄袭行为，或者开发者是否违反了雇佣合同中的非竞争条款。安全研究人员可能会使用它来帮助确定创建一种特定类型恶意软件的可能开发人员。更令人担忧的是，一个威权政府可能会使用去匿名化技术来识别背后的个人，比如说，一个规避审查的工具。这项研究还对那些为开源项目做贡献的开发人员有隐私方面的影响，特别是如果他们一直使用相同的GitHub账户的话。格林斯塔特说：“人们应该意识到，在这种情况下，要百分之百地隐藏自己的身份是非常困难的。”例如，格林斯塔特和卡利斯坎发现，一些现成的混淆方法，即软件工程师用来使代码更复杂、安全性更高的工具，并不能成功地隐藏开发人员的独特风格。然而，研究人员说，在未来，程序员可能能够使用更复杂的方法隐藏他们的风格。“我确实认为，只要我们继续进行下去，将会发现一件事，那就是什么样的混淆方法能够掩盖这些东西。” 格林斯塔特说：“我不相信，最后发现的结论是你做的每件事都是有迹可循的。无论如何，我希望不是这样。”例如，在另一篇论文中，由华盛顿大学的露西 ·西姆科（Lucy Simko）领导的团队发现，程序员编写代码的目的可以是让算法相信自身是别的程序员编写出来的。该团队发现，即使开发人员没有专门训练过如何创建赝品，他们也可能会对自己的“编码签名”进行恶搞。未来的研究方向格林斯塔特和卡利斯坎还发现了许多关于编程本质的有趣见解。例如，他们发现经验丰富的开发人员比新手更容易识别代码。你越熟练，你承担的工作就越独特。部分原因可能是因为初级程序员经常从Stack Overflow这样的网站复制粘贴代码解决方案。同样，他们发现，解决更困难问题的代码示例也更容易属性化。通过使用62名程序员组成的样本，这62名程序员每个人都解决了7个“简单”的问题，研究人员在90%的时间里都能够将他们的工作去匿名化。当研究人员使用7个“困难”问题样本时，他们的准确率下降到95%。在未来，格林斯塔特和卡利斯坎想要了解其他因素是如何影响一个人的编码风格的，比如当同一个组织的成员在一个项目上合作时会发生什么。他们还想探究一些问题，比如来自不同国家的人是否会以不同的方式编码。例如，在一项初步研究中，他们发现他们可以区分加拿大和中国开发者编写的代码样本，准确率超过90%。还有一个问题，相同的属性方法是否可以在不同的编程语言中以标准化的方式使用。目前，研究人员强调，尽管到目前为止他们的方法已经被证明是有效的，但是去匿名化代码仍然是一个神秘的过程。“我们仍在努力弄清楚哪些是真正可以属性化的，哪些不是。”格林斯塔特说：“有足够的理由证明，这些应该引起关注，但我希望这不会导致任何人都不公开发表意见的糟糕情况发生。”