拓撲挖礦
❶ 什麼是比特幣網路
比特幣採用了基於互聯網的 P2P (peer-to-peer)網路架構。 P2P 是指位於同一網路中的每台計算機都彼此對等,各個節點共同提供網路服務,不存在「特殊」節點。每個網路節點以「扁平(flat)」的拓撲結構相互連通。在 P2P 網路中不存在任何服務端(server)、中央化的服務、以及層級結構。 P2P 網路的節點之間交互運作、協同處理:每個節點在對外提供服務的同時也使用網路中其他節點所提供的服務。P2P 網路也因此具有可靠性、去中心化,以及開放性。
比特幣所採用的 P2P 網路結構不僅僅是選擇拓撲結構這樣簡單。比特幣被設計為一種點對點的數字現金系統,它的網路架構即是這種核心特性的反映,也是該特性的基石。去中心化控制是設計時的核心原則,它只能通過維持一種扁平化、去中心化的 P2P 共識網路來實現。
比特幣 P2P 網路中的各個節點相互對等,但是根據所提供的功能不同,各個節點的分工也不盡相同。每個比特幣節點都是路由、區塊鏈資料庫、挖礦、錢包服務的功能集合。一個比特幣網路全節點包括四個功能:錢包、礦工、完整區塊鏈、網路路由節點。
一些節點保有一份完整的、最新的區塊鏈拷貝,這樣的節點被稱為「全節點」。全節點能夠獨立自主地校驗所有交易,而不需藉由任何外部參照。另外還有一些節點只保留了區塊鏈的一部分,他們通過一種名為「簡單支付驗證(SPV)」的方式來完成交易驗證。這樣的節點被稱為「SPV節點」,又稱「輕量級節點」。
挖礦節點通過運行在特殊設備硬體設備上的工作量證明(POW)演算法,以相互競爭的方式創建新的區塊。一些挖礦節點同時也是全節點,保有區塊鏈的完整拷貝;還有一些參與礦池挖礦的節點是輕量級節點,它們必須依賴礦池伺服器維護的全節點進行工作。
用戶錢包也可以作為全節點的一部分,這在桌面比特幣客戶端比較常見。當前,越來越多用戶錢包都是SPV節點,尤其是運行於諸如智能手機等資源受限設備上的比特幣錢包應用,而這正變得越來越普遍。
❷ 三維數字礦山軟體在地下采礦設計方面哪款功能比較強和其他的軟體比起來有哪些優勢
DIMINE軟體地下采礦功能主要包括以下四個方面:(1)井巷工程設計;(2)單體設計;(3)回採爆破設計;(4)生產進度計劃。
(1)巷工程設計
主要對礦床開采系統中豎井、斜坡道、中段運輸平巷、溜井、硐室、井底車場等工程進行設計。根據礦床的埋藏條件和中段水平位置及中段高度對礦體進行切割,並將切割實體沿任意方向進行投影,以生成最大投影輪廓線(如,水平投影輪廓線),進而幫助用戶快速確定各主要井巷的位置。
DIMINE軟體井巷工程設計是DIMINE獨有的功能,採用參數化、可視化的設計思想,類AUTOCAD的操作風格,設計完後,能自動標注、自動計算,自動生成帶有控制點表和工程量表的設計施工圖。
巷道設計 可用於豎井、斜坡道、平巷中心線設計;
彎道設計 通過參數化、智能化的方法快速生成兩個井巷工程之間的彎道連接線;選擇主巷道後,自動捕捉,動態顯示彎道,用戶動態調整到合適位置,或輸入彎道半徑,即可完成彎道設計;
道岔設計 提供了叉道連接,指定起點起叉和指定終點起叉三種叉道起叉方式,操作方便靈活;
平滑坡度 根據某一區段兩端點巷道的高程,對該區段的巷道坡度進行平滑處理;
坡度調整 按指定坡度對某一平面內的巷道坡度進行調整;
斷面設計 採用參數化方法,對當前礦山開采中所採用的各種標准類型的巷道斷面(如:圓形、矩形、梯形、圓弧拱形、三心拱形等)或用戶自定義的非標准斷面類型斷面進行設計。
生成聯通的三維巷道 用於將不同類型和斷面規格巷道根據其空間拓撲連接關系自動生成完全貫通的三維巷道實體;
生成非聯通的三維巷道 用於按照巷道設計中心線及其斷面類型和規格生成相互獨立的巷道三維實體,巷道之間的聯通關系系統不進行自動處理,若需要聯通,則必須使用實體布爾運算中的實體聯合運算;
生成雙線巷道 由巷道中心線生成雙線巷道;
提取巷道中心線 從巷道實體中提取巷道中心線;
生成豎井 採用特殊演算法生成直立三維井筒;
計算機制圖 根據設計的施工圖,自動標注(包括控制點號、彎道四要數等),並在圖表輸出時自動計算,生成控制點表及工程量表。
(2)單體設計
主要用於地下礦山回採單元單體開采設計,其主要功能包括:根據回採單元的結構參數對礦體進行自動切割、采切工程設計、底部結構的參數化、智能化與可視化設計以及各種工程量、開采儲量、品位、金屬量和貧化率、損失率指標的精確計算;
回採單元設計 按照回採單元結構參數對各中段礦體進行切割,形成回採單元三維實體;
采場設計 專門針對無底柱分段崩落采礦方法提供了無底柱采場設計功能,能根據邊孔角、分段高度、進路間距等參數,自動生成無底柱采場(菱形塊);專門針對緩傾斜厚大礦體、提供了采場設計工具;
采切工程設計 對回採單元實體進行投影,根據投影輪廓確定采切工程位置,設計工程中心及工程斷面,並生成采切工程三維實體,計算采切工程量;
底部結構設計 底部結構包括漏斗及塹溝兩種類型,根據底部結構類型、設計參數自動生成包含出礦巷道、出礦聯絡道、受礦口(漏鬥口/斗頸)、出礦口等工程在內的底部結構設計線;根據開采邊界,採用智能化交互方式對底部結構中單一工程體的水平位置和高度進行調整,以生成滿足實際要求的底部結構工程設計線;根據各工程斷面類型和斷面尺寸,自動生成底部結構三維實體模型,並進行開挖量的計算。
(3) 回採爆破設計
主要用於地下礦爆破中扇形孔及平行孔的設計,系統根據孔底距、采場邊界、鑽機參數等,自動生成扇形或平行炮孔,根據裝葯演算法,自動進行裝葯,允許用戶對自動生成的炮孔參數(長度、角度、裝葯長度等)進行互動式修改和編輯,最終生成爆破實體、爆破施工卡片及中深孔設計施工圖。
爆破邊界的自動生成 由工作面切割采場及出礦巷道,自動生成每一排位的爆破邊界及巷道斷面;
扇形炮孔的自動生成 根據采場邊界、鑽機參數、炮孔參數等自動生成某一排位的扇形炮孔;
炮孔編輯 對每一排面的每一個炮孔的長度、角度等參數進行互動式編輯與調整,使炮孔的設計結果能完全滿足爆破的要求;
自動裝葯 根據裝葯演算法自動進行裝葯設計;
圖表生成 自動生成每排炮孔設計施工圖,並生成包括炮孔排號、孔號、炮孔設計長度、傾角、方位角、圓心距、裝葯長度、裝葯量、爆破量等參數在內的炮孔施工表供現場施工和驗收使用;
(4) 生產進度計劃
主要用於地下礦掘進及回採計劃的編制,通過生產路徑數據和三維實體(巷道、采場)數據等基礎數據的准備,根據生產工藝及資源設備狀況等,自動形成生產任務及任務作業順序,最終生成生產計劃報表及動畫模擬生產計劃的執行過程,做到生產計劃編制的可視、可控、可調。
數據准備 通過表格形式准備數據,方便直觀;
計劃編制 根據准備的數據,自動編制生產進度計劃;
報表定製 用戶可根據自己的需要,自行定製生產計劃報表;
結果輸出 提供Excel報表、Project進度計劃圖、及三維圖形顯示、動畫模擬生產計劃的執行過程等結果輸出形式。
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❹ 望月新一的成就
或證明ABC猜想
美國哥倫比亞大學數學家Dorian Goldfeld評價說:「abc猜想如果被證明,將一舉解決許多著名的Diophantine問題,包括費馬大定理。如果Mochizuki的證明是正確的,這將是21世紀最令人震驚的數學成就之一。」望月新一的研究工作與前人的努力並沒有太多關聯。他建立了一套全新的數學方法,使用了一些全新的數學「對象」——這些抽象實體可類比為我們比較熟悉的幾何對象、集合、排列、拓撲和矩陣,只有極少的數學家能夠完全理解。就如同戈德費爾德所說:「在當今,他或許是唯一一個完全掌握這套方法的人。」康拉德認為,這項研究工作「包含著大量的深刻思想,數學界要想完全理解消化需要花很長的時間」。整個證明包含四個長篇論文,每一篇都是建立在之前論文的基礎上。「需要花費大量的時間來研讀並理解這些深奧的長篇證明,所以我們不能僅僅關注此證明的重要性,更重要的是沿著作者的證明思路進行研究。」望月新一取得的研究成果使得這一切努力都是值得的。康拉德說:「望月新一曾經成功證明過極為艱深的定理,並且他的論文表達嚴謹,論述周密。這些都使我們對於成功證明abc猜想充滿了信心。」另外,他還補充道,所取得的成績並不僅限於對此證明的確認。「令人感到興奮的原因不僅僅在於abc猜想或許已被解決,更在於他所使用的方法和思想將會成為以後解決數論問題的有力工具。
望月新一遇到的情況卻有點不同。他已經在ABC猜想的證明工作上獨自思考了20年,建立起了他稱之為「宇宙際Teichmüller理論」的新世界,定義了各種前所未有的神秘術語,比如第一篇論文講了「霍奇影院」(Hodge Theater)的構造,第二篇論文則引入了「外星算數全純結構」(alien arithmetic holomorphic structures)。
代數幾何和數論領域的大多數資深數學工作者都認為,望月的理論過於玄妙,不值得花上幾年時間去仔細閱讀,弄清楚新定義的術語、推理的脈絡和理論的結構。誠然,最壞的可能是,到頭來大家發現這個新理論把自己繞進了死胡同;當然,最好的結果是,望月的證明建立起了新的數學分支,將代數幾何和數論統一起來。
望月開始埋頭研究ABC猜想的證明時,距猜想提出不過10年,而且幾乎沒有任何進展,望月可以說是幾乎從零開始的。之所以說 「幾乎」,是因為望月20多歲時,在「遠阿貝爾幾何」[1]領域中作出過超卓貢獻,還被邀請到4年一屆的國際數學家大會上演講。然而,1988年柏林的數學家大會結束之後,望月就從學術界消失,潛心於他自己的宇宙去證明ABC猜想了。他用的理論工具,正是「遠阿貝爾幾何」。
可以說,望月證明ABC猜想的目的之一,就是要把遠阿貝爾幾何發揚光大。遠阿貝爾幾何這個數學分支,由代數幾何教皇格羅騰迪克於上個世紀80年代創建,研究對象是不同幾何物體上的代數簇的基本群的結構相似性。
對於數學家來說,檢查望月的證明是否存在錯漏的另外一個難題就是:要透徹理解望月那512頁的ABC猜想的證明,需要先弄懂望月關於遠阿貝爾幾何的750頁的著作!全世界總共只有約50名數學家在這方面有足夠的背景知識去通讀望月這本遠阿貝爾幾何著作,更別提望月在證明猜想中建立起來的「宇宙際Teichmüller理論」了。目前為止,自稱「宇宙際幾何學者」的望月,是他自己創造出的宇宙中的獨行者。
大多數數論工作者希望,望月能夠就他的證明寫出一個綜述,將整套理論的邏輯脈絡展現給大家,比如為什麼要引入定理X和概念Y,怎麼層層推進到最終猜想的證明。設立千禧年大獎的克雷數學研究所也在考慮邀請望月開辦一個討論班,邀請世界上最優秀的數論和代數幾何學家參加,大家一同學習這個新理論。
不過,關於望月新一本人,他在發布證明之後拒絕了任何采訪,而且他不喜好社交。
關於望月的這種出世的行事方法,牛津大學數學教授金明迥作出的評價是:「當你沉浸在自己的理論宇宙中太久,你會察覺不到他人對於你的理論的困惑,因為你先入為主地假設了所有人都明白很多基礎知識。」
故事到此就告一段落了,大家都在見證歷史。
疑似比特幣創始人
2013年5月20日,計算機科學家特德·尼爾森(Ted Nelson,HTTP之父)在youtube上爆料化名中本聰(Satoshi Nakamoto)的比特幣創始人其實是京都大學的數學教授望月新一(Shinichi Mochizuki)。沒有人知道是誰發明了比特幣。開發者使用化名,中本聰,但從比特幣出現的那一刻起,人們就沒停止過對中本聰身份的挖掘。並且從比特幣上線那天開始,就有一台計算機在進行比特幣挖礦工作,盛傳這台機器就是中本聰的。所以如果望月新一真的是中本聰,他的身價顯然已經過億。
尼爾森證據有三點:
望月新一足夠聰明可以想出比特幣如此復雜的系統。
望月新一不使用常規的學術發表機制。相反,他的習慣是獨自工作,發表論文後,讓其他人自己理解。
望月新一的工作領域包含比特幣的數學演算法。
視頻中,尼爾森極盡對望月新一的溢美之詞,稱他為偉大的經濟學家、社會學家和計算機學家,並覺得他應該因為比特幣而獲得諾貝爾經濟學獎。最後他希望望月新一可以將未來的工作重點放在解決人類最復雜的問題上,比如核武器、恐怖主義以及污染問題。
不過,有很多人開始提出質疑,例如,望月新一隻是一名純粹的數學家,一個純粹的數學家開發出能立刻對現實世界產生重要影響的事情,總是會引人懷疑。而且,純粹的數學家也不太可能開發出比特幣這種模式的虛擬貨幣。不僅如此,從望月新一發表的各種學術作品來看,他對密碼學並不感興趣,這不符合他的研究領域。
還有人指出,雖然比特幣創始人中本聰是一個日本名字,但未必意味著此人的真實身份一定是日本人,這本身就很容易形成誤導。
❺ 建設數字礦山的核心技術是什麼
1)礦山數據倉庫技術:針對礦山信息的「五性四多」(復雜性、海量性、異質性、不確定性和動態性,多源、多精度、多時相和多尺度)特點,為統一管理和共享數據,必須研究一種新型的數據倉庫技術,包括礦山數據組織、分類編碼、元數據標准、高效檢索、快速更新與分布式管理等;
2)礦山數據挖掘技術:由於礦山空間信息的上述特點,為了從礦山數據倉庫中快速提取專題信息、發掘隱含規律、認識未知現象和進行時空發展預測等,必須研究一種高效、智能、透明、符合礦山思維、基於專家知識的數據挖掘技術;
3)真3DGM與可視化技術:只有集鑽孔、物探、測量、感測等數據於一體進行真3D地學模擬,並實現動態數據維護(局部快速更新、細化、修改、補充等),才能對地層環境、礦山實體、采礦活動、采礦影響等進行真實的、實時的3D可視化再現、模擬與分析;
4)礦山3D拓撲技術:礦山信息的拓撲查詢、分析與應用及許多采礦安全問題的模擬、分析與預測等,均以礦山3D實體的屬性、幾何與拓撲數據的統一組織為基礎,因此,必須立足礦山3D數據的矢柵集成,解決礦山3D拓撲描述、表達、組織與維護這一技術難題;
5)應用軟體與相關模型:礦山信息的分析與應用,礦山生產的評估與監控,礦山工程的模擬與決策等,均以各類應用軟體與相關模型為工具,必須研製為滿足不同需求、提供不同服務的多品種、多型號、多功能、組件式「車輛」;
6)地下快速定位與自動導航技術:基於GPS的地面快速定位與自動導航問題已基本解決,而在衛星信號不能到達的地下礦井,除傳統的陀螺定向與初露端倪的影像匹配之外,尚沒有滿足礦山工程精度與作業速度要求的地下快速定位與自動導航的理論、技術與儀器;
7)井下多媒體通訊與無線傳輸技術:在礦井通信方面,除寬頻網路之外,如何快速、准確、完整、清晰、實時地採集與傳輸礦山井下各類環境指標、設備工況、人員信息、作業參數與調度指令,並以多媒體的形式進行地面-井下雙向、無線傳輸,是有待研究解決的關鍵技術;
8)智能采礦機器人「班組」技術:在礦山自動化方面,要突破過去關於采礦機器人的個體「人」的概念,要從整體采礦設備整體與全作業流程的自動控制、協調、適應、保護、調整、修復甚至再生的角度,去理解、研究和設計新一代智能化采礦機器人「班組」;
9)礦山GIS、OA、CDS三位一體技術:為實現全礦山、全過程、全周期的數字化管理、作業、指揮與調度,必須基於礦山GIS對礦山信息的統一管理與可視化表達,無縫集成自動化辦公(OA)和指揮調度系統(CDS),真正做到數據融合、流程匹配與組織協調。