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Machine d'espacement des mines


Machine d'espacement des mines

Ici, nous voyons une machine qui fixe la distance entre les mines lorsqu'elles sont larguées du dos d'un poseur de mines. La distance est contrôlée par une bobine de corde à piano.


Tunnels et excavations souterraines

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Tunnels et excavations souterraines, passage souterrain horizontal produit par excavation ou occasionnellement par l'action de la nature en dissolvant une roche soluble, telle que le calcaire. Une ouverture verticale est généralement appelée un arbre. Les tunnels ont de nombreuses utilisations : pour l'extraction de minerais, pour le transport - y compris les véhicules routiers, les trains, les métros et les canaux - et pour la conduite de l'eau et des eaux usées. Les chambres souterraines, souvent associées à un complexe de tunnels et de puits de liaison, sont de plus en plus utilisées pour des choses telles que les centrales hydroélectriques souterraines, les usines de traitement du minerai, les stations de pompage, le stationnement des véhicules, le stockage de pétrole et d'eau, les usines de traitement des eaux, les entrepôts et la fabrication légère, ainsi que les centres de commandement et autres besoins militaires spéciaux.

Les véritables tunnels et chambres sont creusés de l'intérieur, le matériau sus-jacent étant laissé en place, puis revêtus si nécessaire pour soutenir le sol adjacent. Une entrée de tunnel à flanc de colline s'appelle un portail. Les tunnels peuvent également être démarrés à partir du fond d'un puits vertical ou à partir de l'extrémité d'un tunnel horizontal creusé principalement pour l'accès à la construction et appelé une galerie. Les tunnels dits en tranchée couverte (plus correctement appelés conduits) sont construits en creusant à partir de la surface, en construisant la structure, puis en recouvrant avec du remblai. Les tunnels sous-marins sont maintenant généralement construits à l'aide d'un tube immergé : de longues sections de tubes préfabriqués sont flottées sur le site, coulées dans une tranchée préparée et recouvertes de remblais. Pour tous les travaux souterrains, les difficultés augmentent avec la taille de l'ouverture et dépendent fortement des faiblesses du sol naturel et de l'importance de l'apport d'eau.


Contenu

Accès souterrain Modifier

L'accès au minerai souterrain peut être réalisé via une rampe d'accès, un puits vertical incliné ou une galerie.

  • Refus peut être un tunnel en spirale qui fait le tour soit du flanc du dépôt, soit des cercles autour du dépôt. Le déclin commence par une coupe en boîte, qui est le portail vers la surface. Selon la quantité de morts-terrains et la qualité du substrat rocheux, un ponceau en acier galvanisé peut être requis pour des raisons de sécurité. Ils peuvent également être lancés dans le mur d'une mine à ciel ouvert.
  • Arbres sont des excavations verticales creusées à côté d'un corps minéralisé. Les puits sont creusés pour les corps minéralisés où le transport jusqu'à la surface par camion n'est pas économique. Le transport par puits est plus économique que le transport par camion en profondeur, et une mine peut avoir à la fois une rampe et une rampe.
  • Audits sont des excavations horizontales dans le flanc d'une colline ou d'une montagne. Les galeries sont utilisées pour les corps minéralisés horizontaux ou quasi horizontaux où il n'y a pas besoin de rampe ou de puits.

Les baisses sont souvent amorcées du côté de la paroi haute d'une mine à ciel ouvert lorsque le corps minéralisé est d'une teneur suffisante pour supporter une exploitation minière souterraine, mais que le ratio de décapage est devenu trop important pour supporter les méthodes d'extraction à ciel ouvert. Ils sont également souvent construits et entretenus comme un accès de sécurité d'urgence depuis les chantiers souterrains et un moyen de déplacer de gros équipements vers les chantiers.

Accès au minerai Modifier

Les niveaux sont excavés horizontalement à partir de la rampe ou du puits pour accéder au corps minéralisé. Les chantiers sont ensuite excavés perpendiculairement (ou presque perpendiculairement) au niveau dans le minerai.

L'exploitation minière souterraine comporte deux phases principales : l'exploitation minière de développement et l'exploitation minière de production.

L'exploitation minière de développement consiste en une excavation presque entièrement dans des stériles (non précieux) afin d'accéder au gisement. Il y a six étapes dans l'exploitation minière de développement : retirer les matériaux précédemment dynamités (déblai), mettre à l'échelle (enlever toutes les dalles de roche instables suspendues au toit et aux parois latérales pour protéger les travailleurs et l'équipement contre les dommages), installer un support ou/et un renforcement à l'aide de béton projeté, etc. , percer la roche de face, charger des explosifs et faire sauter des explosifs. Pour démarrer le minage, la première étape est de faire le chemin à descendre. Le chemin est défini comme « Déclin » comme décrit ci-dessus. Avant le début du Déclin, toutes les pré-planifications de l'installation électrique, l'arrangement de forage, l'assèchement, la ventilation et les installations de retrait des déblais sont nécessaires. [2]

L'exploitation minière de production est divisée en deux méthodes, le trou long et le trou court. L'exploitation minière de petits trous est similaire à l'exploitation minière de développement, sauf qu'elle se produit dans le minerai. Il existe plusieurs méthodes différentes d'extraction de longs trous. En règle générale, l'exploitation de longs trous nécessite deux excavations dans le minerai à différentes altitudes sous la surface, (15 m à 30 m l'une de l'autre). Des trous sont percés entre les deux excavations et chargés d'explosifs. Les trous sont dynamités et le minerai est retiré de l'excavation inférieure.

L'un des aspects les plus importants de l'exploitation minière souterraine des roches dures est la ventilation. La ventilation est la principale méthode d'élimination des gaz et/ou des poussières dangereux créés par les activités de forage et de dynamitage (par exemple, poussière de silice, NOx), l'équipement diesel (par exemple, particules diesel, monoxyde de carbone) émanant de la roche (par exemple, le gaz radon). La ventilation est également utilisée pour gérer les températures souterraines pour les travailleurs. Dans les mines chaudes et profondes, la ventilation est utilisée pour refroidir le lieu de travail, cependant, dans les endroits très froids, l'air est chauffé juste au-dessus du point de congélation avant d'entrer dans la mine. Les élévations de ventilation sont généralement utilisées pour transférer la ventilation de la surface aux lieux de travail et peuvent être modifiées pour être utilisées comme voies d'évacuation d'urgence. Les principales sources de chaleur dans les mines souterraines de roche dure sont la température de la roche vierge, les machines, la compression automatique et l'eau de fissure. D'autres petits facteurs contributifs sont la chaleur du corps humain et le dynamitage.

Certains moyens de support sont nécessaires pour maintenir la stabilité des ouvertures creusées. Cet accompagnement se décline sous deux formes : accompagnement local et accompagnement territorial.

Appui au sol de zone Modifier

Le support au sol de zone est utilisé pour éviter une défaillance majeure du sol. Des trous sont percés dans le dos (plafond) et les murs et une longue tige d'acier (ou boulon d'ancrage) est installée pour maintenir le sol ensemble. Il existe trois catégories de boulons d'ancrage, différenciés par la manière dont ils s'engagent dans la roche hôte. [3] Ce sont :

Boulons mécaniques Modifier

  • Boulons d'ancrage ponctuels (ou boulons à expansion) sont un style courant de support au sol de zone. Un boulon d'ancrage ponctuel est une barre métallique d'un diamètre compris entre 20 mm et 25 mm et d'une longueur comprise entre 1 m et 4 m (la taille est déterminée par le service d'ingénierie de la mine). Il y a une coquille d'expansion à l'extrémité du boulon qui est insérée dans le trou. Au fur et à mesure que le boulon est serré par la perceuse d'installation, la coque d'expansion se dilate et le boulon se resserre en maintenant la roche ensemble. Les boulons mécaniques sont considérés comme un support temporaire car leur durée de vie est réduite par la corrosion car ils ne sont pas jointoyés. [3]

Boulons scellés Modifier

  • Barres d'armature jointoyées à la résine est utilisé dans les zones qui nécessitent plus de support qu'un boulon d'ancrage ponctuel ne peut en fournir. La barre d'armature utilisée est de la même taille qu'un boulon d'ancrage ponctuel mais n'a pas de coque d'expansion. Une fois le trou pour la barre d'armature percé, des cartouches de résine polyester sont installées dans le trou. Le boulon de barre d'armature est installé après la résine et tourné par la perceuse d'installation. Cela ouvre la cartouche de résine et la mélange. Une fois la résine durcie, la rotation du foret resserre le boulon de la barre d'armature qui maintient la roche ensemble. Les barres d'armature jointoyées à la résine sont considérées comme un support de sol permanent avec une durée de vie de 20 à 30 ans. [3]
  • Boulons de câble sont utilisés pour lier de grandes masses de roche dans le mur suspendu et autour de grandes excavations. Les boulons de câble sont beaucoup plus gros que les boulons d'ancrage et les barres d'armature standard, généralement entre 10 et 25 mètres de long. Les boulons des câbles sont jointoyés avec un coulis de ciment. [3]

Boulons de friction Modifier

  • Stabilisateur de friction (fréquemment appelé par la marque génériqueEnsemble divisé) sont beaucoup plus faciles à installer que les boulons mécaniques ou les boulons injectés. Le boulon est martelé dans le trou de forage, qui a un diamètre plus petit que le boulon. La pression du boulon sur le mur maintient la roche ensemble. Les stabilisateurs de friction sont particulièrement sensibles à la corrosion et à la rouille causées par l'eau, à moins qu'ils ne soient jointoyés. Une fois jointoyé, le frottement augmente d'un facteur 3-4. [3]
  • Swellex est similaire aux stabilisateurs à friction, sauf que le diamètre du boulon est inférieur au diamètre du trou. De l'eau à haute pression est injectée dans le boulon pour augmenter le diamètre du boulon afin de maintenir la roche ensemble. Comme le stabilisateur de friction, le swellex est mal protégé de la corrosion et de la rouille. [3]

Assistance au sol locale Modifier

Un appui au sol local est utilisé pour empêcher les petites pierres de tomber du dos et des côtes. Toutes les excavations ne nécessitent pas un soutènement local.

  • Treillis soudé est un écran en métal avec des ouvertures de 10 cm x 10 cm (4 pouces). Le treillis est maintenu à l'arrière à l'aide de boulons d'ancrage ponctuels ou de barres d'armature cimentées à la résine.
  • Béton projeté est un spray renforcé de fibres sur le béton qui recouvre le dos et les nervures empêchant les petites roches de tomber. L'épaisseur du béton projeté peut être comprise entre 50 mm et 100 mm.
  • Membranes en latex peut être pulvérisé sur le dos et les côtes de la même manière que le béton projeté, mais en plus petites quantités.

Stope et retraite Modifier

En utilisant cette méthode, l'exploitation minière est prévue pour extraire la roche des chantiers sans remplir les vides, ce qui permet aux roches des parois de s'effondrer dans le chantier extrait une fois que tout le minerai a été retiré. Le chantier est ensuite scellé pour en empêcher l'accès.

Arrêter et remplir Modifier

Lorsque de gros gisements de minerai en vrac doivent être extraits à grande profondeur, ou lorsqu'il n'est pas rentable de laisser des piliers de minerai, le chantier ouvert est rempli de remblai, qui peut être un mélange de ciment et de roche, un mélange de ciment et de sable ou un mélange de ciment et de résidus. . Cette méthode est populaire car les chantiers remplis fournissent un support aux chantiers adjacents, permettant une extraction totale des ressources économiques.

La méthode d'exploitation choisie est déterminée par la taille, la forme, l'orientation et le type de gisement à exploiter. Le gisement peut être une veine étroite telle qu'une mine d'or dans le Witwatersrand, le gisement peut être massif semblable à la mine Olympic Dam, en Australie-Méridionale, ou à la mine Cadia-Ridgeway, en Nouvelle-Galles du Sud. La largeur ou la taille du gisement est déterminée par la teneur ainsi que par la distribution du minerai. Le pendage du gisement a également une influence sur la méthode d'exploitation. Par exemple, un gisement de filon horizontal étroit sera exploité par chambre et pilier ou une méthode de longue taille tandis qu'un gisement de filon étroit vertical sera exploité par une méthode d'abattage à ciel ouvert ou de coupe et de remplissage. Un examen plus approfondi est nécessaire pour la résistance du minerai ainsi que la roche environnante. Un gisement hébergé dans une roche solide et autoporteuse peut être exploité par une méthode d'abattage à ciel ouvert et un gisement hébergé dans une roche pauvre peut devoir être exploité par une méthode de coupe et de remplissage où le vide est continuellement rempli à mesure que le minerai est extrait.

Méthodes d'extraction sélective Modifier

  • Couper et remplir L'exploitation minière est une méthode d'exploitation minière à trous courts utilisée dans les zones minéralisées à fort pendage ou irrégulières, en particulier lorsque le mur suspendu limite l'utilisation des méthodes à longs trous. Le minerai est extrait en tranches horizontales ou légèrement inclinées, puis rempli de stériles, de sable ou de résidus miniers. L'une ou l'autre option de remplissage peut être consolidée avec du béton ou laissée non consolidée. L'extraction par coupe et remblai est une méthode coûteuse mais sélective, avec les avantages d'une faible perte et dilution de minerai. [4]
  • Dérive et remplissage est similaire à la coupe et au remblai, sauf qu'il est utilisé dans des zones de minerai, qui sont plus larges que la méthode de la galerie ne permet d'être exploitée. Dans ce cas, la première galerie est développée dans le minerai et est remblayée à l'aide d'un remblai consolidé. La deuxième dérive est entraînée adjacente à la première dérive. Cela se poursuit jusqu'à ce que la zone de minerai soit exploitée sur toute sa largeur, moment auquel la deuxième coupe est commencée au sommet de la première coupe.
  • Arrêt de retrait est une méthode d'exploitation minière à trous courts qui convient aux gisements à fort pendage. Cette méthode est similaire à l'exploitation par coupe et remblayage, à l'exception du fait qu'après avoir été dynamité, le minerai brisé est laissé dans le chantier où il est utilisé pour soutenir la roche environnante et comme plate-forme à partir de laquelle travailler. Seulement assez de minerai est retiré du chantier pour permettre le forage et le dynamitage de la tranche suivante. Le chantier est vidé lorsque tout le minerai a été dynamité. Bien qu'il soit très sélectif et permette une faible dilution, puisque la majeure partie du minerai reste dans le chantier jusqu'à la fin de l'extraction, le retour sur investissement en capital est retardé. [4]
  • VRM/ Magnétoscope: L'extraction de retrait vertical (VRM) également connue sous le nom de retrait de cratère vertical (VCR) est une méthode où la mine est divisée en zones verticales [éclaircissements nécessaires] avec une profondeur d'environ 50 mètres en utilisant une exploitation minière ascendante à ciel ouvert. Des trous longs de grand diamètre sont forés verticalement dans le corps minéralisé par le haut à l'aide de trous in-the-hole (ITH) [5] [éclaircissements nécessaires] foreuses, puis dynamitage des tranches horizontales du corps minéralisé dans une contre-dépouille. Minerai dynamité dans la récupération prise en phase. Cette récupération se fait à partir du bas de la section développée. Le dernier nettoyage du minerai est effectué à l'aide de machines LHD télécommandées. Un système de chantiers primaires et secondaires est souvent utilisé dans l'exploitation minière VCR, où les chantiers primaires sont exploités dans la première étape, puis remblayés avec du remblai cimenté pour fournir un support mural pour le dynamitage des chantiers successifs. Les chambres latérales seront minées dans une séquence pré-planifiée après la solidification du remblai. [6][7]

Méthodes d'extraction en vrac Modifier

  • Spéléologie en bloc est utilisé pour extraire des gisements massifs à fort pendage (généralement à faible teneur) avec une friabilité élevée. Une contre-dépouille avec accès au halage est enfoncée sous le gisement, avec des « tireuses » creusées entre le haut du niveau de halage et le bas de la sous-dépouille. Les sonnettes servent d'endroit pour la spéléologie dans laquelle tomber. Le gisement est foré et dynamité au-dessus de la contre-dépouille, et le minerai est extrait via l'accès de halage. En raison de la friabilité du gisement, le minerai au-dessus de la première explosion s'effondre et tombe dans les tirettes. Au fur et à mesure que le minerai est retiré des cloches, le gisement s'effondre, fournissant un flux constant de minerai. [4] Si la spéléologie s'arrête et que le retrait du minerai des cloches de traction se poursuit, un grand vide peut se former, entraînant un potentiel d'effondrement soudain et massif et un souffle de vent potentiellement catastrophique dans toute la mine. [8] [meilleure source nécessaire] Là où la spéléologie se poursuit, la surface du sol peut s'effondrer dans une dépression de surface comme celles des mines de molybdène Climax et Henderson au Colorado. Une telle configuration est l'une des nombreuses auxquelles les mineurs appliquent le terme « glory hole ».

Les gisements qui ne s'effondrent pas facilement sont parfois préconditionnés par fracturation hydraulique, dynamitage ou par une combinaison des deux. La fracturation hydraulique a été appliquée au préconditionnement de la roche de toit solide sur des panneaux de charbon à paroi longue et à l'induction de la spéléologie dans les mines de charbon et de roche dure.

  • Extraction de pièces et de piliers : L'extraction par chambres et piliers est généralement effectuée dans des gisements de minerai à lit plat ou à faible pendage. Les piliers sont laissés en place de manière régulière pendant que les pièces sont minées. Dans de nombreuses mines à chambres et à piliers, les piliers sont retirés en commençant au point le plus éloigné de l'accès au chantier, ce qui permet au toit de s'effondrer et de remplir le chantier. Cela permet une plus grande récupération car moins de minerai est laissé dans les piliers.

Dans les mines qui utilisent de l'équipement sur pneus pour l'enlèvement du minerai grossier, le minerai (ou « muck ») est retiré du chantier (appelé « vidé » ou « embourbé ») à l'aide de véhicules à articulation centrale (appelés boggers ou LHD ( Charger, transporter, décharger la machine)). Ces pièces d'équipement peuvent fonctionner à l'aide de moteurs diesel ou de moteurs électriques et ressemblent à une chargeuse frontale à profil bas. Les LHD fonctionnant à l'électricité utilisent des câbles traînants qui sont flexibles et peuvent être étendus ou rétractés sur une bobine. [9]

Le minerai est ensuite déversé dans un camion pour être transporté à la surface (dans des mines moins profondes). Dans les mines plus profondes, le minerai est déversé dans une passe à minerai (une excavation verticale ou presque verticale) où il tombe à un niveau de collecte. Au niveau de la collecte, il peut recevoir un concassage primaire via un concasseur à mâchoires ou à cône, ou via un brise-roche. Le minerai est ensuite déplacé par des bandes transporteuses, des camions ou occasionnellement des trains jusqu'au puits pour être hissé à la surface dans des seaux ou des bennes et vidé dans des bacs sous le chevalement de surface pour le transport vers le broyeur.

Dans certains cas, le concasseur primaire souterrain alimente une bande transporteuse inclinée qui délivre le minerai via un arbre incliné directement à la surface. Le minerai est acheminé par des passes à minerai, l'équipement minier accédant au corps minéralisé via une descente à partir de la surface.


De l'éditeur : La machine Linotype de l'histoire du journal a besoin d'une nouvelle maison

Nous avons une vieille machine fascinante qui a besoin d'une nouvelle maison.

Nous avons fait du ménage en vue de notre retour au travail dans nos bureaux, et nous n'avons plus de place pour un morceau d'histoire de journal qui appartient à un musée.

Il s'agit d'une machine Linotype, fabriquée par la Mergenthaler Linotype Co. de New York, « les créateurs et les améliorateurs de la Linotype », selon les informations figurant sur une plaque qui y est attachée.

Il a été construit en 1920 et utilisé par The Dispatch jusqu'en 1974 pour définir les caractères des pages de journaux. À une certaine époque, ces machines étaient omniprésentes dans le secteur de l'information.

Dans les quotidiens du métro, des dizaines d'entre eux étaient assis dans la zone de production, où les opérateurs de Linotype prenaient ce que les journalistes avaient écrit sur papier avec des machines à écrire, et les éditeurs l'avaient édité avec des crayons et les tapaient dans la Linotype.

Il est difficile d'imaginer à l'ère numérique comment fonctionnait cette merveille mécanique, avec ses nombreuses pièces mobiles et son pot de métal chaud.

Enfant, dans les années 1960, j'accompagnais parfois mon père au bureau du journal de ma ville natale d'Orrville. Papa était journaliste et photographe pour le Wooster Daily Record, qui partageait des bureaux avec l'hebdomadaire local, The Courier-Crescent. (J'ai ensuite travaillé pour les deux journaux dès la sortie de l'université en tant que rédacteur en chef de The Courier et rédacteur en chef du bureau d'Orrville pour The Daily Record.)

Pendant que mon père martelait une histoire sur le vieux Royal noir dans la salle de rédaction, je traînais dans l'arrière-boutique, où le rédacteur en chef et éditeur du Courrier Paul Powell s'asseyait au Linotype et composait sa chronique hebdomadaire. Il ne l'a pas tapé sur papier à l'avance. Il s'est assis au Linotype et a écrit la chronique.

Je n'avais pas réalisé à l'époque à quel point c'était audacieux, compte tenu de ce qui s'est passé ensuite. Chaque fois qu'il appuyait sur une touche du clavier unique, un petit moule représentant une lettre, un point, une virgule ou un espace était récupéré mécaniquement dans de grands boîtiers de caractères placés au sommet de la machine, inclinés vers le clavier.

Ces petits morceaux de métal tombaient dans une ligne, créant la &ldquoline du type.» Lorsque la ligne était terminée, le métal chaud s'écoulait dans une forme sur les moules. Le métal refroidissait rapidement et la ligne de caractères nouvellement formée était déplacée afin que la personne suivante dans le processus de production puisse définir le caractère au format d'une page et préparer les plaques pour les presses.

Cela simplifie à l'excès un processus industriel compliqué, mais le fait est que composer une colonne au Linotype était à peu près aussi proche que possible de graver vos pensées directement dans la pierre. J'ai appuyé sur les touches de retour arrière et de suppression environ une douzaine de fois en composant ce paragraphe.

Il faut beaucoup d'habileté et de réflexion extrême pour faire ce que Powell a fait. Il approchait de la retraite et l'avait fait pendant de nombreuses années, alors il était sacrément bon dans ce domaine. Mais même lui a fait des erreurs. De temps en temps, il s'arrêtait, marmonnait dans sa barbe, tendait la main et attrapait la nouvelle ligne de caractères et la jetait dans le creuset.

Ensuite, il tapait une nouvelle ligne de caractères pour corriger la faute de frappe.

Pour un enfant qui a grandi à l'ère spatiale, cette machine cliquetante, frappante, merveilleusement compliquée et efficace était une merveille absolue.

C'est toujours le cas, et j'espère que nous pourrons rapidement trouver un bon foyer pour The Dispatch&rsquos, un Linotype restant. Nous devons le déplacer de son emplacement actuel d'ici le 30 avril. Envoyez-moi un e-mail si vous pouvez m'aider.


Contenu

La classification des données est une tâche courante en apprentissage automatique. Supposons que des points de données donnés appartiennent chacun à l'une des deux classes, et le but est de décider quelle classe un Nouveau dans le cas des machines à vecteurs de support, un point de données est considéré comme un vecteur p -dimensionnel (une liste de p nombres), et nous voulons savoir si nous peut séparer de tels points avec un hyperplan de dimension ( p − 1 ) . C'est ce qu'on appelle un classificateur linéaire. Il existe de nombreux hyperplans qui pourraient classer les données. Un choix raisonnable comme meilleur hyperplan est celui qui représente la plus grande séparation, ou marge, entre les deux classes. Nous choisissons donc l'hyperplan de manière à maximiser la distance entre celui-ci et le point de données le plus proche de chaque côté. Si un tel hyperplan existe, il est connu sous le nom de hyperplan à marge maximale et le classificateur linéaire qu'il définit est connu comme un classificateur à marge maximale ou de manière équivalente, le perceptron de stabilité optimale. [ citation requise ]

Plus formellement, une machine à vecteurs de support construit un hyperplan ou un ensemble d'hyperplans dans un espace de dimension élevée ou infinie, qui peut être utilisé pour la classification, la régression ou d'autres tâches telles que la détection de valeurs aberrantes. [3] Intuitivement, une bonne séparation est obtenue par l'hyperplan qui a la plus grande distance au point de données d'apprentissage le plus proche de n'importe quelle classe (dite marge fonctionnelle), car en général plus la marge est grande, plus l'erreur de généralisation est faible. le classificateur. [4]

Alors que le problème initial peut être posé dans un espace de dimension finie, il arrive souvent que les ensembles à discriminer ne soient pas linéairement séparables dans cet espace. Pour cette raison, il a été proposé [5] que l'espace de dimension finie original soit mappé dans un espace de dimension beaucoup plus élevée, rendant vraisemblablement la séparation plus facile dans cet espace. Pour garder la charge de calcul raisonnable, les mappages utilisés par les schémas SVM sont conçus pour garantir que les produits scalaires de paires de vecteurs de données d'entrée peuvent être calculés facilement en termes de variables dans l'espace d'origine, en les définissant en termes de fonction de noyau k ( x , y ) sélectionné en fonction du problème. [6] Les hyperplans dans l'espace de dimension supérieure sont définis comme l'ensemble de points dont le produit scalaire avec un vecteur dans cet espace est constant, où un tel ensemble de vecteurs est un ensemble orthogonal (et donc minimal) de vecteurs qui définit un hyperplan. Les vecteurs définissant les hyperplans peuvent être choisis pour être des combinaisons linéaires avec des paramètres α i > des images des vecteurs de caractéristiques x i > qui se produisent dans la base de données. Avec ce choix d'hyperplan, les points x dans l'espace des caractéristiques qui sont mappés dans l'hyperplan sont définis par la relation ∑ i α i k ( x i , x ) = constant . alpha _k(x_,x)=< exte>.> Notez que si k ( x , y ) devient petit à mesure que y s'éloigne de x , chaque terme de la somme mesure le degré de proximité du point de test x au point de base de données correspondant xi > . De cette façon, la somme des noyaux ci-dessus peut être utilisée pour mesurer la proximité relative de chaque point de test avec les points de données provenant de l'un ou l'autre des ensembles à discriminer. Notez le fait que l'ensemble de points x mappé dans n'importe quel hyperplan peut être assez compliqué en conséquence, permettant une discrimination beaucoup plus complexe entre des ensembles qui ne sont pas du tout convexes dans l'espace d'origine.

Les SVM peuvent être utilisés pour résoudre divers problèmes du monde réel :

  • Les SVM sont utiles dans la catégorisation de texte et d'hypertexte, car leur application peut réduire considérablement le besoin d'instances de formation étiquetées dans les paramètres inductifs et transductifs standard. [7] Certaines méthodes d'analyse sémantique superficielle sont basées sur des machines à vecteurs de support. [8] peut également être effectué à l'aide de SVM. Les résultats expérimentaux montrent que les SVM atteignent une précision de recherche nettement plus élevée que les schémas de raffinement de requête traditionnels après seulement trois à quatre tours de commentaires sur la pertinence. Ceci est également vrai pour les systèmes de segmentation d'images, y compris ceux utilisant une version modifiée SVM qui utilise l'approche privilégiée suggérée par Vapnik. [9][10]
  • Classification des données satellitaires comme les données SAR à l'aide de SVM supervisé. [11]
  • Les caractères manuscrits peuvent être reconnus à l'aide de SVM. [12][13]
  • L'algorithme SVM a été largement appliqué dans les sciences biologiques et autres. Ils ont été utilisés pour classer les protéines avec jusqu'à 90 % des composés classés correctement. Des tests de permutation basés sur les poids SVM ont été suggérés comme mécanisme d'interprétation des modèles SVM. [14][15] Les poids des machines à vecteurs de support ont également été utilisés pour interpréter les modèles SVM dans le passé. [16] L'interprétation post-hoc des modèles de machines à vecteurs de support afin d'identifier les caractéristiques utilisées par le modèle pour faire des prédictions est un domaine de recherche relativement nouveau avec une importance particulière dans les sciences biologiques.

L'algorithme SVM original a été inventé par Vladimir N. Vapnik et Alexey Ya. Chervonenkis en 1963. En 1992, Bernhard Boser, Isabelle Guyon et Vladimir Vapnik ont ​​suggéré un moyen de créer des classificateurs non linéaires en appliquant l'astuce du noyau aux hyperplans à marge maximale. [5] La norme actuelle [ selon qui ? ] incarnation (soft margin) a été proposée par Corinna Cortes et Vapnik en 1993 et ​​publiée en 1995. [1]

On nous donne un jeu de données d'apprentissage de n points de la forme

Tout hyperplan peut être écrit comme l'ensemble des points x > satisfaisant

Marge dure Modifier

Si les données d'apprentissage sont séparables linéairement, nous pouvons sélectionner deux hyperplans parallèles qui séparent les deux classes de données, de sorte que la distance entre elles soit aussi grande que possible. La région délimitée par ces deux hyperplans est appelée la "marge", et l'hyperplan à marge maximale est l'hyperplan qui se trouve à mi-chemin entre eux. Avec un jeu de données normalisé ou standardisé, ces hyperplans peuvent être décrits par les équations

Géométriquement, la distance entre ces deux hyperplans est de 2 ‖ w ‖ <|mathbf |>>> , [17] donc pour maximiser la distance entre les plans on veut minimiser ‖ w ‖ |> . La distance est calculée en utilisant la distance d'un point à une équation plane. Nous devons également éviter que les points de données ne tombent dans la marge, nous ajoutons la contrainte suivante : pour chaque i soit

Ces contraintes stipulent que chaque point de données doit se trouver du bon côté de la marge.

Nous pouvons mettre cela ensemble pour obtenir le problème d'optimisation :

Une conséquence importante de cette description géométrique est que l'hyperplan de la marge maximale est complètement déterminé par ceux x → i >_> qui se trouvent le plus près de lui. Ces x i _> sont appelés vecteurs de soutien.

Marge souple Modifier

Pour étendre SVM aux cas dans lesquels les données ne sont pas linéairement séparables, le perte de charnière la fonction est utile

Le but de l'optimisation est alors de minimiser

L'algorithme original d'hyperplan à marge maximale proposé par Vapnik en 1963 a construit un classificateur linéaire. Cependant, en 1992, Bernhard Boser, Isabelle Guyon et Vladimir Vapnik ont ​​suggéré un moyen de créer des classificateurs non linéaires en appliquant l'astuce du noyau (proposée à l'origine par Aizerman et al. [18] ) aux hyperplans à marge maximale. [5] L'algorithme résultant est formellement similaire, sauf que chaque produit scalaire est remplacé par une fonction noyau non linéaire. Cela permet à l'algorithme de s'adapter à l'hyperplan à marge maximale dans un espace de caractéristiques transformé. La transformation peut être non linéaire et l'espace transformé de grande dimension bien que le classifieur soit un hyperplan dans l'espace de caractéristiques transformé, il peut être non linéaire dans l'espace d'entrée d'origine.

Il est à noter que travailler dans un espace de caractéristiques de dimension supérieure augmente l'erreur de généralisation des machines à vecteurs de support, bien qu'avec suffisamment d'échantillons, l'algorithme fonctionne toujours bien. [19]

Certains noyaux courants incluent :

Calculer le classificateur SVM (à marge souple) revient à minimiser une expression de la forme

Nous nous concentrons sur le classificateur à marge souple car, comme indiqué ci-dessus, le choix d'une valeur suffisamment petite pour λ donne le classificateur à marge stricte pour les données d'entrée classables linéairement. L'approche classique, qui consiste à réduire (2) à un problème de programmation quadratique, est détaillée ci-dessous. Ensuite, des approches plus récentes telles que la descente en sous-gradient et la descente coordonnée seront discutées.

Primordial Modifier

La minimisation (2) peut être réécrite comme un problème d'optimisation contraint avec une fonction objectif différentiable de la manière suivante.

On peut donc réécrire le problème d'optimisation comme suit

C'est ce qu'on appelle le primitif problème.

Double édition

En résolvant pour le dual lagrangien du problème ci-dessus, on obtient le problème simplifié

C'est ce qu'on appelle le double problème. Puisque le problème de maximisation dual est une fonction quadratique du c i > soumis à des contraintes linéaires, il est efficacement résolvable par des algorithmes de programmation quadratique.

Astuce du noyau Modifier

Méthodes modernes Modifier

Les algorithmes récents pour trouver le classificateur SVM incluent la descente de sous-gradient et la descente de coordonnées. Les deux techniques se sont avérées offrir des avantages significatifs par rapport à l'approche traditionnelle lorsqu'il s'agit de traiter des ensembles de données volumineux et épars.

Descente en sous-pente Modifier

Les algorithmes de descente de sous-gradient pour le SVM fonctionnent directement avec l'expression

Notez que f est une fonction convexe de w > et b . Ainsi, les méthodes traditionnelles de descente de gradient (ou SGD) peuvent être adaptées, où au lieu de faire un pas dans la direction du gradient de la fonction, un pas est fait dans la direction d'un vecteur sélectionné dans le sous-gradient de la fonction. Cette approche présente l'avantage que, pour certaines implémentations, le nombre d'itérations ne varie pas avec n , le nombre de points de données. [20]

Coordonner la descente Modifier

Coordonner les algorithmes de descente pour le travail SVM à partir du problème double

La machine à vecteurs de support à marge souple décrite ci-dessus est un exemple d'algorithme empirique de minimisation des risques (ERM) pour le perte de charnière. Vues de cette façon, les machines à vecteurs de support appartiennent à une classe naturelle d'algorithmes d'inférence statistique, et bon nombre de leurs caractéristiques uniques sont dues au comportement de la perte de charnière. Cette perspective peut fournir des informations supplémentaires sur le fonctionnement et le pourquoi des SVM et nous permettre de mieux analyser leurs propriétés statistiques.

Minimisation des risques Modifier

Régularisation et stabilité Modifier

Cette approche est appelée Régularisation de Tikhonov.

SVM et la perte de charnière Modifier

À la lumière de la discussion ci-dessus, nous voyons que la technique SVM est équivalente à la minimisation empirique du risque avec la régularisation de Tikhonov, où dans ce cas la fonction de perte est la perte de charnière

De ce point de vue, SVM est étroitement lié à d'autres algorithmes de classification fondamentaux tels que les moindres carrés régularisés et la régression logistique. The difference between the three lies in the choice of loss function: regularized least-squares amounts to empirical risk minimization with the square-loss, ℓ s q ( y , z ) = ( y − z ) 2 (y,z)=(y-z)^<2>> logistic regression employs the log-loss,

Target functions Edit

The difference between the hinge loss and these other loss functions is best stated in terms of target functions - the function that minimizes expected risk for a given pair of random variables X , y .

The optimal classifier is therefore:

SVMs belong to a family of generalized linear classifiers and can be interpreted as an extension of the perceptron. They can also be considered a special case of Tikhonov regularization. A special property is that they simultaneously minimize the empirical classification error and maximize the geometric margin hence they are also known as maximum margin classifiers.

A comparison of the SVM to other classifiers has been made by Meyer, Leisch and Hornik. [23]

Parameter selection Edit

Issues Edit

Potential drawbacks of the SVM include the following aspects:

  • Requires full labeling of input data
  • Uncalibrated class membership probabilities—SVM stems from Vapnik's theory which avoids estimating probabilities on finite data
  • The SVM is only directly applicable for two-class tasks. Therefore, algorithms that reduce the multi-class task to several binary problems have to be applied see the multi-class SVM section.
  • Parameters of a solved model are difficult to interpret.

Support-vector clustering (SVC) Edit

SVC is a similar method that also builds on kernel functions but is appropriate for unsupervised learning. It is considered a fundamental method in data science. [ citation requise ]

Multiclass SVM Edit

Multiclass SVM aims to assign labels to instances by using support-vector machines, where the labels are drawn from a finite set of several elements.

The dominant approach for doing so is to reduce the single multiclass problem into multiple binary classification problems. [25] Common methods for such reduction include: [25] [26]

  • Building binary classifiers that distinguish between one of the labels and the rest (one-versus-all) or between every pair of classes (one-versus-one). Classification of new instances for the one-versus-all case is done by a winner-takes-all strategy, in which the classifier with the highest-output function assigns the class (it is important that the output functions be calibrated to produce comparable scores). For the one-versus-one approach, classification is done by a max-wins voting strategy, in which every classifier assigns the instance to one of the two classes, then the vote for the assigned class is increased by one vote, and finally the class with the most votes determines the instance classification. SVM (DAGSVM) [27][28]

Crammer and Singer proposed a multiclass SVM method which casts the multiclass classification problem into a single optimization problem, rather than decomposing it into multiple binary classification problems. [29] See also Lee, Lin and Wahba [30] [31] and Van den Burg and Groenen. [32]

Transductive support-vector machines Edit

Transductive support-vector machines extend SVMs in that they could also treat partially labeled data in semi-supervised learning by following the principles of transduction. Here, in addition to the training set D >> , the learner is also given a set

of test examples to be classified. Formally, a transductive support-vector machine is defined by the following primal optimization problem: [33]

Transductive support-vector machines were introduced by Vladimir N. Vapnik in 1998.

Structured SVM Edit

SVMs have been generalized to structured SVMs, where the label space is structured and of possibly infinite size.

Regression Edit

A version of SVM for regression was proposed in 1996 by Vladimir N. Vapnik, Harris Drucker, Christopher J. C. Burges, Linda Kaufman and Alexander J. Smola. [34] This method is called support-vector regression (SVR). The model produced by support-vector classification (as described above) depends only on a subset of the training data, because the cost function for building the model does not care about training points that lie beyond the margin. Analogously, the model produced by SVR depends only on a subset of the training data, because the cost function for building the model ignores any training data close to the model prediction. Another SVM version known as least-squares support-vector machine (LS-SVM) has been proposed by Suykens and Vandewalle. [35]

Training the original SVR means solving [36]

Bayesian SVM Edit

In 2011 it was shown by Polson and Scott that the SVM admits a Bayesian interpretation through the technique of data augmentation. [37] In this approach the SVM is viewed as a graphical model (where the parameters are connected via probability distributions). This extended view allows the application of Bayesian techniques to SVMs, such as flexible feature modeling, automatic hyperparameter tuning, and predictive uncertainty quantification. Recently, a scalable version of the Bayesian SVM was developed by Florian Wenzel, enabling the application of Bayesian SVMs to big data. [38] Florian Wenzel developed two different versions, a variational inference (VI) scheme for the Bayesian kernel support vector machine (SVM) and a stochastic version (SVI) for the linear Bayesian SVM. [39]

The parameters of the maximum-margin hyperplane are derived by solving the optimization. There exist several specialized algorithms for quickly solving the quadratic programming (QP) problem that arises from SVMs, mostly relying on heuristics for breaking the problem down into smaller, more manageable chunks.

Another approach is to use an interior-point method that uses Newton-like iterations to find a solution of the Karush–Kuhn–Tucker conditions of the primal and dual problems. [40] Instead of solving a sequence of broken-down problems, this approach directly solves the problem altogether. To avoid solving a linear system involving the large kernel matrix, a low-rank approximation to the matrix is often used in the kernel trick.

Another common method is Platt's sequential minimal optimization (SMO) algorithm, which breaks the problem down into 2-dimensional sub-problems that are solved analytically, eliminating the need for a numerical optimization algorithm and matrix storage. This algorithm is conceptually simple, easy to implement, generally faster, and has better scaling properties for difficult SVM problems. [41]

The special case of linear support-vector machines can be solved more efficiently by the same kind of algorithms used to optimize its close cousin, logistic regression this class of algorithms includes sub-gradient descent (e.g., PEGASOS [42] ) and coordinate descent (e.g., LIBLINEAR [43] ). LIBLINEAR has some attractive training-time properties. Each convergence iteration takes time linear in the time taken to read the train data, and the iterations also have a Q-linear convergence property, making the algorithm extremely fast.

The general kernel SVMs can also be solved more efficiently using sub-gradient descent (e.g. P-packSVM [44] ), especially when parallelization is allowed.

Kernel SVMs are available in many machine-learning toolkits, including LIBSVM, MATLAB, SAS, SVMlight, kernlab, scikit-learn, Shogun, Weka, Shark, JKernelMachines, OpenCV and others.

Preprocessing of data (standardization) is highly recommended to enhance accuracy of classification. [45] There are a few methods of standardization, such as min-max, normalization by decimal scaling, Z-score. [46] Subtraction of mean and division by variance of each feature is usually used for SVM. [47]


How the asteroid-mining bubble burst

An illustration showing US hundred dollar bills, gold, and space Chrissie Abbot

In the best of worlds, Chris Lewicki and Peter Diamandis might have changed the course of human civilization. Their startup, Planetary Resources, was launched in 2012 with the modest dream of mining asteroids for minerals, metals, water, and other valuables. The founders’ résumés and connections gave the zany idea institutional legitimacy: Lewicki had worked on major NASA missions such as the Mars Spirit and Opportunity rovers, and Diamandis was a well-known space--tourism booster. Together with a third partner, Eric Anderson, Planetary Resources had raised $50 million by 2016, of which $21 million came from big-name investors including Google’s Eric Schmidt and filmmaker James Cameron.

Before long, a competitor called Deep Space Industries (DSI) appeared on the scene. It raised much less cash: just $3.5 million, supplemented by some government contracts. But it had its own high-profile backers, pie-in-the-sky goals, and a particularly evangelical board member named Rick Tumlinson, who made the rounds at conferences pitching the company’s vision. “Crazy ideas: that’s what moves culture forward,” he said at a 2017 event in New York. “Nothing says this is impossible except our own belief systems.”

This story was part of our July 2019 issue

It was sci-fi come to life—and everybody loved it.

“Space mining could become a real thing!” headlines squealed. Amazon CEO Jeff Bezos began speaking of a future in which all heavy industry took place not on Earth, but above it. NASA funded asteroid-mining research the Colorado School of Mines offered an asteroid-mining degree program Senator Ted Cruz predicted that Earth’s first trillionaire would be made in space.

“There was a lot of excitement and tangible feeling around all of these things that we’ve been dreaming about,” says Chad Anderson (no relation to Eric), the CEO of Space Angels, a venture capital fund that invests in space-related companies.

Also crucial to the money-making opportunities was the burgeoning commercial space sector’s lobbying, which shepherded the SPACE Act through Congress in 2015. This not--uncontroversial bill included a “finders, keepers” rule whereby private American companies would have all rights to the bounty they extracted from celestial bodies, no questions asked. (Before that, property rights and mining concessions in space, which belongs to no country, were not a given.)

That, in turn, would make it possible to work toward a goal that Eric Anderson predicted could be reached by the mid-2020s: extracting ice from asteroids near Earth and selling it in space as a propellant for other missions. Water can be broken into hydrogen and oxygen to make combustible fuel, or—as in DSI’s technology—just heated up and expelled as a jet of steam.

“Both companies believed one of the early products would be propellant itself—that is, water,” says Grant Bonin, the former chief technology officer of Deep Space Industries. “What DSI had been doing is developing propulsion systems to run on water. And everyone who buys one is creating an ecosystem of users now that can be fueled by resources of the future.”

By the spring of 2017, Planetary Resources was operating a lab in a warehouse in Redmond, Washington, decorated with NASA paraphernalia and vintage pinball machines. Engineers tinkered with small cube satellites behind thick glass walls, crafting plans to launch prospecting machines. Luxembourg had given the company a multimillion-dollar grant to open a European office. Japan, Scotland, and the United Arab Emirates announced their own asteroid-mining laws or investments.

The stars had burned through their red tape. The heavens were ready for Silicon Valley.

Then things started going south. Last summer, Planetary failed to raise the money it was counting on. Key staffers, including Peter Marquez, the firm’s policy guy in Washington, had already jumped ship. “We were all frustrated about the revenue prospects, and the business model wasn’t working out the way we’d hoped,” recalls Marquez, who now works for a Washington, DC, advisory shop called Andart Global.

“There was more of a focus on the religion of space than the business of space,” Marquez adds. “There’s the religious [segment] of space people who believe that almost like manifest destiny, we’re supposed to be exploring the solar system—and if we believe hard enough, it’ll happen. But the pragmatists were saying there’s no customer base for asteroid mining in the next 12 to 15 years.”

Amid rumors that it was auctioning off its gear, Planetary Resources was acquired last year by ConsenSys, a blockchain software company based in Brooklyn that develops decentralized platforms for signing documents, selling electricity, and managing real estate transactions, among other things. Anderson Tan, an early investor in Planetary Resources, was baffled by the acquisition—and he’s the kind of blockchain guy who promotes other blockchain guys’ blockchain ventures on LinkedIn. “I honestly have no idea … I was shocked. I think they wanted to acquire the equipment and assets,” he says. “For what? I’m not so sure.”

DSI, in turn, was acquired by an aeronautics company named Bradford Space. These acquisitions aren’t taking the companies anywhere. “They’re gone they’re done. They don’t exist,” says Chad Anderson.

The lack-of-vision thing

What went wrong? Predictably, ex--employees and investors tell slightly different stories.

Bonin blames DSI’s demise on investors’ unwillingness to take long-term risks. “We had a plan that would take off after a certain point, and we didn’t get to that point,” he explains. “And we were only $10 million away from hitting that point, but our planning was decades long, and a VC fund’s life cycle is one decade long. They’re incompatible.” Meagan Crawford, who worked with Bonin and is now starting her own venture capital fund for commercial space startups, concurs: “A traditional VC time line is 10 years, when they have to give money back to investors, so in seven years they want to exit. A 15-year business plan isn’t going to fit in.”

On the money side, the story is a little less forgiving. “They did not deliver on their promises to investors,” says Chad Anderson, whose Space Angels invested in PR. “Both companies were really good at storytelling and marketing and facilitating this momentum around a vision that their technology never really substantiated.” He adds, “I think that these weren’t the right teams to do it.”

There were also bigger structural obstacles—such as, in former employees’ telling, the lack of any infrastructure for an asteroid--mining industry. That put investors off, too: “If you mine an asteroid, mostly likely you’ll [have to] send it to the moon to process it. It wouldn’t be processed on Earth, because the cost would be tremendous,” says Anderson Tan. “So then it’s like a chicken-and-egg problem: do we mine first and then develop a moon base, or invest in building up the moon and then go to asteroid mining?”

On the money side, the story is a little less forgiving.

Finally, asteroid miners had to compete for funding with a proliferating number of other space-related ventures. Between 2009—“the dawn of the entrepreneurial space age”—and today, “we’ve gone from a world with maybe a dozen privately funded space companies serving one client, the government, to one with more than 400 companies worth millions of bucks,” Chad Anderson says. So if commercial space startups seemed like an out-there proposition in 2012, by 2018 VCs who wanted space in their portfolios could have their pick of companies with better short-term prospects: telecom startups selling internet access, for instance, or firms analyzing the much-more-accessible moon.

“The bottom line is that space is hard,” says Henry Hertzfeld, the director of the Space Policy Institute at George Washington University. (Hertzfeld advised Planetary Resources on legal matters the space world, on Earth, is still very small.) “It’s risky, it’s expensive lots of high up-front costs. And you need money. You can get just so much money for so long.”

To succeed, says Hertzfeld, the companies would have needed to make a profit from other uses of their technology—such as DSI’s water propulsion system, which could be used in satellites, and PR’s hyperspectral sensors, which it built to analyze the composition of asteroids but can also be put to work surveying the Earth. “But they didn’t generate the revenues,” he says, “and there’s a limited amount of time for a company to exist without a profit.”

According to Space Angels, $1.7 billion in equity capital poured into space companies in the first quarter of 2019, nearly twice as much as in the last quarter of last year. Of that, 79% went toward satellite businesses and 14% to logistical operations, like rocket launches. The fund’s own interests mirror these trends.

“The commercial space industry is maturing to the point where it’s more serious now,” says Peter Ward, the author of The Consequential Frontier, a forthcoming book about the privatization of space. “Some of the people I talked to now see asteroid mining as a bit of a joke.”

Building a new frontier

In spite of these failures, former asteroid miners sound remarkably chipper about their prospects—and humanity’s interstellar future. Asteroid mining was a gateway drug for high hopes and big dreams.

Tamara Alvarez, a doctoral student at the New School in New York who has attended space conferences around the world, says that the rhetoric around space mining maps perfectly onto older frontier tropes. “The mining thing resonated with a lot of people because of the gold rush narrative. There’s something unconscious there that they tapped into,” she says.

Similarly, though neither asteroids nor 19th-century California actually created many overnight billionaires, they did create frameworks for how an economy based on a particular resource would function. “There wasn’t all the gold in California, but it brought an infrastructure that people made money off of,” says Alvarez. “Services, fishing—all this grew out of ambitions for gold. With asteroids, it’s the same thing: when you get the idea that there’s all the gold or whatever you need waiting for you, the infrastructure gets built too.”

The asteroid miners seem to have thought of it that way. “I think when DSI and PR got started, the headlines all said asteroid-mining [companies] were like [traditional] mining companies,” says Grant Bonin. “But internally we’d joke: We’re not miners yet. We’re the pickax and shovel or Levi’s jeans of space. We’re the creators of tools that were brought into existence that would support the vision, but also help a lot of other people to do a lot more.”

Equally significant is that the prospect of asteroid mining pushed governments to think about property rights in space. “The horizon for asteroid mining is still a couple of decades off, but I do think we’re going to do Mars missions, and we’ll need resources in space,” says Marquez. “And thanks to asteroid mining, the policy framework’s been established.”

For now, DSI and PR face uncertain futures. None of the space workers interviewed for this article had a clue what a blockchain company like ConsenSys was doing with asteroid prospecting tools. In November the company told journalist Jeff Foust of SpaceNews that PR’s “deep space capabilities” would “help humanity craft new societal rule systems through automated trust and guaranteed execution,” whatever that means. A spokeswoman has since said the company “is taking a new form and is less focused on asteroid mining.”

But Bonin says many of his DSI colleagues quickly found work elsewhere. And engineers laid off from PR have banded together to start a company called First Mode, which builds hardware that can operate in harsh environments both on Earth and above it the company, according to its founders, is already profitable.

So the asteroid-mining industry may have collapsed for now, but its players are still hard at work. “When we reflect back [to] 2012 when these two companies came into existence, and think about how they were trying to crack that nut for seven years, one of the really cool things from my standpoint is these have gone into different companies,” says Bonin. “Part of me is sad when these things break up, but we’ve seeded the industry with true believers who care about a human future in space to benefit of all humankind.”

Atossa Araxa Abrahamian is a journalist based in New York.

This story originally confused the University of Colorado and the Colorado School of Mines. Apologies to all Buffaloes and Orediggers.


Vending machine

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Vending machine, coin-actuated machine through which various goods may be retailed. Vending machines should not be confused with coin-operated amusement games or music machines. The first known commercial use of vending machines came early in the 18th century in England, where coin-actuated “honour boxes” were used to sell snuff and tobacco. These devices were also in use in the British-American colonies later in the century.

The first practical, commercial use of vending machines took place in the United States in 1888, when machines were used to expand the sales of chewing gum into places where gum sales otherwise could not be made, specifically the platforms of the New York City elevated railway. The American industry was limited mainly to penny-candy vending until 1926, when the modern era of automatic selling opened with the appearance of cigarette vending machines. The first soft-drink machine followed in 1937.

As the United States began its defense buildup prior to its entry into World War II, plant managements estimated that people could not work efficiently for 10, 12, or more hours without a refreshment break, and vending machines proved the most practical way of providing refreshments. During the 1940s and ’50s the vending machine business was concentrated in plants and factories, and by the end of that period, machines were being used to sell a wide variety of freshly prepared as well as prepackaged foods to replace or supplement traditional in-plant food service facilities. Refrigeration was added to vending machines to sell bottled soft drinks.

The ability of vending machines to sell products at competitive prices around the clock without regard to holidays is now widely recognized. The business has grown beyond plants and factories, and machines are commonly used in schools, colleges and universities, recreation centres, health care facilities, offices, and the like.

Typically, vending service is provided by companies (operators) who own and place machines on premises owned by others. These companies provide complete maintenance and service, as well as products, usually without any cost to the owners of the premises other than perhaps a servicing charge.

Vending machines have been used in Great Britain, continental Europe, and Scandinavia since the 1880s, when they were employed to sell confectionery and tobacco products. In recent years, the vending machine business in those countries has closely paralleled the expansion of vending in the United States. Vending in Japan began in earnest in the 1960s and developed rapidly into a major factor in that country’s distribution system.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Amy Tikkanen, directrice des services correctionnels.


Skinner’s Teaching Machine

B.F.Skinner was an American psychologist, behaviorist, and author. He propagated his own theory of learning, which was primarily based on his beliefs that humans do not function on free will and rather changes in human behavior are a response to external events that occur in the environment. A response produces a consequence such as defining a word, hitting a ball, or solving a math problem. When a particular Stimulus-Response (S-R) pattern is reinforced (rewarded), the individual is conditioned to respond.

Based on these very ideas, Skinner in 1954, came up with something called a teaching machine. The whole idea behind which was to teach classroom subject such as maths, spelling etc. using a mechanical device that would also surpass the usual classroom experience.

He believed the classroom had disadvantages because the rate of learning for different students was variable and reinforcement was also delayed due to the lack of individual attention. Since personal tutors for every student was usually unavailable, Skinner developed a theory of programmed learning that was to be implemented by teaching machines.

The teaching machine was composed of mainly a program, which was a system of combined teaching and test items that carried the student gradually through the material to be learned. The “machine” was composed of a fill-in-the-blank method on either a workbook or on a computer. If the student was correct, he/she got reinforcement and moved on to the next question. If the answer was incorrect, the student studied the correct answer to increasing the chances of getting reinforced next time.

Thus, we see that the whole idea was not just to replace teachers with machines in order to gain efficiency, but was heavily based on Skinner’s learning theory of the response/reward mechanism. Skinner also noted that the learning process should be divided into a large number of very small steps and reinforcement must be dependent upon the completion of each step. He believed this was the best possible arrangement for learning because it took into account the rate of learning for each individual student.

Skinner proposed that machines based on his theory of operant conditioning could not only be used to teach school subjects but also to promote the development of behaviors that Skinner called ‘Self-Management’. The skinner learning machine and his theory of stimuli-response behavior theory have given birth to the modern concepts of ‘Adaptive Learning Systems’.

One of the biggest challenges in the field of education is to provide individualized and tailor-made programs for each individual on a massive scale. And lately, it's being realized that this is not possible with the traditional approaches. The field that is emerging as an answer to this problem is that of adaptive learning systems. Adaptive learning or also known as adaptive teaching uses algorithms to give constant feedback, make observations and deliver customised resources which address the needs of individual learners.

So we see that the whole idea of creating a system of teaching based on individual needs and behavioral psychology principles of conditioning which came into the limelight with Skinner’s teaching machine is now taking new forms with adaptive teaching and e-learning.


Ore extraction rate

While the drill is active, it extracts ore depending on the type of celestial body, the ore concentration in the area, the core temperature and the presence and level of an engineer on-board. The ore extraction rate is B·c·T·m where:

  • "B" is the base rate of 1.5 ore/s on a moon or planet surface and 5.0 ore/s on an asteroid.
  • "c" is the local ore concentration between 0 and 100%
  • "T" is the thermal efficiency displayed in the drill menu (100% at 500K, less at higher or lower temperatures).
  • "m" is the multiplier supplied by the level of the highest level engineer on-board. These are as follows:

The drill displays B·c as "Ore rate" and T·m as "X% load". The effective ore generation rate can be calculated by multiplying those two values.

Noter: charge used = T·m·15 = "X% load"·15 ⚡/s. Hence it varies greatly, scaling up gradually with thermal efficiency (as the drill core warms up), then from 0.75 ⚡/s with no engineer to 18.75 ⚡/s with a 5 star engineer (while at 100% thermal efficiency, on a planetary body). Asteroid harvesting mode consumes a flat 1.5⚡/s under all circumstances (while there is space to store ore).


L'Amérique a oublié le massacre des mines de charbon

La fusillade au centre-ville de Matewan le 19 mai 1920, avait tous les éléments d'une confrontation en plein midi : d'un côté, les héros, un shérif et maire pro-syndical de l'autre, les ignobles hommes de main de l'agence de détectives Baldwin-Felts. . En moins de 15 minutes, dix personnes étaient mortes, sept détectives, deux mineurs et le maire. Trois mois plus tard, le conflit dans la ville charbonnière de Virginie-Occidentale s'était intensifié au point où la loi martiale a été déclarée et les troupes fédérales ont dû intervenir. La confrontation peut sembler presque cinématographique, mais la réalité des affrontements armés des mineurs de charbon tout au long du début du 20e siècle était beaucoup plus sombre et plus compliquée.

A l'époque, comme aujourd'hui, la Virginie-Occidentale était le pays du charbon. The coal industry was essentially the state’s sole source of work, and massive corporations built homes, general stores, schools, churches and recreational facilities in the remote towns near the mines. For miners, the system resembled something like feudalism. Sanitary and living conditions in the company houses were abysmal, wages were low, and state politicians supported wealthy coal company owners rather than miners. The problems persisted for decades and only began to improve once Franklin Delano Roosevelt passed the National Industrial Recovery Act in 1933.

As labor historian Hoyt N. Wheeler writes, “Firing men for union activities, beating and arresting union organizers, increasing wages to stall the union’s organizational drive, and a systematic campaign of terror produced an atmosphere in which violence was inevitable.” The mine guards of Baldwin-Felts Detective Agency repeatedly shut down miners’ attempts at unionization with everything from drive-by assaults of striking miners to forcing men, women and children out of their homes.

The combination of perilous working conditions and miner-guard tensions led to a massive strike in 1912 in southern West Virginia (Matewan sits on the state’s southern border with Kentucky). After five months, things came to a head when 6,000 union miners declared their intention to kill company guards and destroy company equipment. When the state militia swooped in several days later, they seized 1,872 high-powered rifles, 556 pistols, 225,000 rounds of ammunition, and large numbers of daggers, bayonets and brass knuckles from both groups.

Although World War I briefly distracted union organizers and coal companies from their feud, the fighting soon picked back up again. As wealth consolidated after the war, says historian Rebecca Bailey, the author of Matewan Before the Massacre, unions found themselves in the crosshairs.

“Following World War I, there was an increasing concentration into fewer hands of industrial corporate power,” says Bailey. “Unions were anathema to them simply because human labor was one of the few cost items that could be manipulated and lowered.”

As the rich mine owners got richer, union-organized strikes became a way for miners to protect their salaries. Leaders like John L. Lewis, the head of the United Mine Workers of America, insisted that workers’ strength came through collective action. In one successful protest, 400,000 UMWA went on strike nationwide in 1919, securing higher wages and better working conditions. But while wages generally increased for miners throughout the period, they tended to rise more slowly in non-union areas, and the union itself struggled throughout the 1920s. For capitalists, it was a battle for profit—and against what they saw as Bolshevik communism. For workers, it was a fight for their rights as humans.

The two sides came to a head in the conflict in Matewan. In response to a massive UMWA organizing effort in the area, local mining companies forced miners to sign yellow-dog contracts that bound them never to join a union. On May 19, Baldwin-Felts agents arrived in Matewan to evict miners and their families from Stone Mountain Coal Company housing. It was a normal day on the job for the agents the detective agency, founded in the 1890s, provided law-enforcement contractors for railroad yards and other industrial corporations. It also did the brunt of the work suppressing unionization in coal mining towns—and today, the Baldwin-Felts men were there to kick out men who had joined the UMWA.

That same day, the town of Matewan was teeming with a number of unemployed miners who came to receive a few dollars, sacks of flour and other foodstuffs from the union to prevent their families from starving. Whether the men also came in anticipation of taking action against the Baldwin-Felts agents is a matter of debate. Either way, the visiting miners had the rare support of pro-union Matewan police chief, Sid Hatfield, and the town’s mayor, Cabell Testerman.

According to one version of the story, the Baldwin-Felts agents tried to arrest Hatfield when he attempted to prevent the evictions from taking place. When the mayor defended Hatfield from the arrest, he was shot, and more bullets began to fly. In another version of the story, Hatfield initiated the violence, either by giving a signal to armed miners stationed around the town or by firing the first shot himself. For Bailey, the latter seems the more likely scenario because the agents would have known they were outnumbered—and if union miners and Hatfield did initiate the violence, the story of Matewan is darker than a simple underdog tale.

“I call it elevation through denigration,” she says, noting that the union benefited from the moral high ground as victims regardless of whether they instigated the violence.

But for Terry Steele, a former coal miner in West Virginia and member of the local UMWA, revolting was the only way to respond to abuse. He says local wisdom had it that, “If you got a mule killed in the mines and you were in charge, you could lose your job over it. If you got a man killed, he could be replaced.”

What made the situation worse, according to Wilma Steele, a founding member of the West Virginia Mine Wars Museum, was the contempt outsiders had for miners in the region. Locals had a reputation for being violent and unreasonable. “It set the stereotype that they were used to feuding and they were people who don’t care about anything but a gun and a bottle of liquor,” says Steele. “That was the propaganda. But these people were being abused.”

Although police chief Hatfield was celebrated as a hero by the mining community after the shootout, and even starred in a movie for the UMWA, he was a villain to T. L. Felts, a Baldwin-Felts partner who lost two brothers to the massacre. When Hatfield was acquitted in a local trial by jury, Felts brought a conspiracy charge against him, forcing the police chief to appear in court once more. On the stairway of the courthouse in August 1921, Hatfield and his deputy, Ed Chambers, were gunned down by Baldwin-Felts agents.

In response to the assassination, an army of miners 10,000 strong began a full-on assault against the coal company and the mine guards. While miners shot at their opponents, private planes organized by the coal companies’ defensive militia dropped bleach and shrapnel bombs on the union’s headquarters. The battle only stopped when federal troops arrived on the order of President Warren Harding.

The entire event was covered rabidly by the national press, says Chatham University historian Louis Martin, who is also a founding member of the West Virginia Mine Wars Museum. “National papers sold a lot of copies by portraying the area as a lawless land where the mountaineers were inherently violent,” Martin says. “This was a romanticized version of events, creating an Old West type image of Appalachia. This obviously didn’t lead to widespread public support for the miners in their struggles.”

When the conflict concluded, hundreds of miners were indicted for murder, and more than a dozen were charged with treason. Although all but one were acquitted of treason charges, others were found guilty of murder and spent years in prison. Even worse, the UMWA experienced a significant decline in membership throughout the 1920s, and in 1924 the UMWA district that included Matewan lost its local autonomy because of the incident. As the years progressed, the union distanced itself even further from the Matewan massacre.

For Bailey, it’s easy to see this story in terms of good and evil—and that ignores the nuance of the story.

“When we essentialize a narrative into heroes and villains, we run the risk of invalidating human pain and agency,” Bailey says. “The Baldwin-Felts agents were professional men. They believed they were fighting the onslaught of Communism. Their opponents were fighting for a fair and living wage, an appropriate share of the benefits of their labor.”

This fight between collectivism and individualism, the rights of the worker and the rights of the owner, have been part of America since the country’s founding, Bailey says. And even today, that battle rages on—perhaps not with bullets, but with eroding regulations and workers’ rights. Though at first the federal government acted as a third-party broker, protecting union rights with bargaining regulations initiated by Franklin Roosevelt, workers’ rights were eventually curtailed by more powerful actors.

“[Unions] became so dependent on federal labor laws and the National Labor Relations Board that they lived and died by what the federal government would allow them to do,” Martin says. “That was the beginning of a decline in union power in this country”—one that’s still ongoing. Martin cites the failure of the Employee Free Choice Act to pass in Congress (which was aimed at removing barriers to unionization), the closure of the last union coal mine in Kentucky in 2015, the loss of retirement benefits for former miners, and the surge in black lung disease as evidence of unions’ fading power.

“The things they were fighting for [in the Matewan massacre] are the things we’re fighting for today,” Terry Steele says. He’s one of the miners who will be losing his health insurance and retirement plan in the wake of his employer’s bankruptcy. “The things our forefathers stood for are now being taken away from us. It seems like we’re starting to turn the clock back.”


Dead Space

A traitorous miner has a lot of advantages. You have a space suit for free right away and a robust pickaxe. Certain minerals you'll find have more "specialized" uses -- uranium structures will irradiate people, plasma can start fires, gibtonite goes boom. You can also buy dangerous "mining" tools and possibly even revive those monsters you've been fighting. As long as you have some mineral wealth or an ore box with you, no one will suspect your presence around the station, even in highly restricted areas like robotics or toxins, and if you are smart enough, you could get a big stompy mech to drill people to death! In addition, Lavaland is isolated, dangerous, and as expansive as you're willing to dig out. Plenty of room for somebody to get lost in. Forever!

Tips for Traitoring

  • If you're a miner and you have to kill another miner there's a really easy way to block communications one way so he can't call for help.
    • Grab a multitool, go to the mining communications room.
    • Use the multi tool on the relay and make sure the relay isn't sending, meaning your headset won't go to people on the station.
    • Kill your target with their shouts for help unheard.

    Tips for Culting

    If you're a miner, Mining Station is the perfect hive for a cult. The back room can easily be broken down by Constructs, runes can be placed, and a single artificer can make it very difficult for Security to try and raid. Remember to cut cameras, so a Non-Asimov AI doesn't bolt and electrocute every door. Remember to use Teleport other to get Cultists off station and into safe custody. Warning: Teleporting from Lavaland will make the destination rune glow brightly and open a rift in reality that may not only reveal the rune, but the location of your base as well.