Мех работа
Механическая работа — определение, формула, виды, свойства
Для нас привычно понятие «работа» в бытовом смысле. Работая, мы совершаем какое-либо действие, чаще всего полезное. В физике (если точнее, то в механике) термин «работа» показывает, какую силу в результате действия приложили, и на какое расстояние тело в результате действия этой силы переместилось.
Например, нам нужно поднять велосипед по лестнице в квартиру. Тогда работа будет определяться тем, сколько весит велосипед и на каком этаже (на какой высоте) находится квартира.
Механическая работа — это физическая величина, прямо пропорциональная приложенной к телу силе и пройденному телом пути.
Чтобы рассчитать работу, нам необходимо умножить численное значение приложенной к телу силы
F на путь, пройденный телом в направлении действия силы S. Работа обозначается латинской буквой А.
| Механическая работа А = FS A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] |
Если под действием силы в 1 ньютон тело переместилось на 1 метр, то данной силой совершена работа в 1 джоуль.
Поскольку сила и путь — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает вид.
| Механическая работа А = FScosα A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] α — угол между векторами силы и перемещения [°] |
Числовое значение работы может становиться отрицательным, если вектор силы противоположен вектору скорости.
Иными словами, сила может не только придавать телу скорость для совершения движения, но и препятствовать уже совершаемому перемещению. В таком случае сила называется противодействующей.
Для совершения работы необходимы два условия:
- чтобы на тело действовала сила,
- чтобы происходило перемещение тела.
Сила, действующая на тело, может и не совершать работу. Например, если кто-то безуспешно пытается сдвинуть с места тяжелый шкаф. Сила, с которой человек действует на шкаф, не совершает работу, поскольку перемещение шкафа равно нулю.
Запомнить!
Работа равна нулю, если:
- при приложенной силе перемещение отсутствует;
- сила не приложена и тело перемещается по инерции;
- угол между векторами силы и перемещения равен 90°.
Полезная и затраченная работа
Был такой мифологический персонаж у древних греков — Сизиф. За то, что он обманул богов, те приговорили его после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх по горе, откуда этот булыжник скатывался — и так без конца. В общем, Сизиф делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Поэтому бесполезную работу и называют «сизифов труд».
Чтобы разобраться в понятиях полезной и затраченной работы, давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень больше не скатывается с горы, а КПД перестал быть нулевым.
Полезная работа в этом случае равна потенциальной энергии, приобретенной булыжником. Потенциальная энергия, в свою очередь, прямо пропорциональна высоте: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. Выходит, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше полезная работа.
| Потенциальная энергия Еп = mgh m — масса тела [кг] g — ускорение свободного падения [м/с2] h — высота [м] На планете Земля g ≈ 9,8 м/с2 |
Затраченная работа в нашем примере — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.
| Механическая работа А = FS A — механическая работа [Дж] F — приложенная сила [Н] S — путь [м] |
И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная?
Все очень просто! Задаем два вопроса:
За счет чего происходит процесс?
Ради какого результата?
В примере выше процесс происходит ради того, чтобы тело поднялось на какую-то высоту, а значит — приобрело потенциальную энергию (для физики это синонимы).
Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа.
Мощность
На заводах по всему миру большинство задач выполняют машины. Например, если нам нужно закрыть крышечками тысячу банок колы, аппарат сделает это в считанные минуты. У человека эта задача заняла бы намного больше времени. Получается, что машина и человек выполняют одинаковую работу за разные промежутки времени. Для того, чтобы описать скорость выполнения работы, нам потребуется понятие мощности.
Мощностью называется физическая величина, равная отношению работы ко времени ее выполнения.
| Мощность N = A/t N — мощность [Вт] A — механическая работа [Дж] t — время [с] |
Один ватт — это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду.
Также для мощности справедлива другая формула:
| Мощность N = Fv N — мощность [Вт] F — приложенная сила [Н] v — скорость [м/с] |
Как и для работы, для мощности справедливо правило знаков: если векторы направлены противоположно, значение мощности будет отрицательным.
Поскольку сила и скорость — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает следующий вид:
| Мощность N = Fvcosα N — мощность [Вт] F — приложенная сила [Н] v — скорость [м/с] α — угол между векторами силы и скорости [°] |
Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова
Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков
Примеры решения задач
Задача 1
Ложка медленно тонет в большой банке меда. На нее действуют сила тяжести, сила вязкого трения и выталкивающая сила. Какая из этих сил при движении тела совершает положительную работу? Выберите правильный ответ:
Выталкивающая сила.
Сила вязкого трения.
Сила тяжести.
Ни одна из перечисленных сил.
Решение
Поскольку ложка падает вниз, перемещение направлено вниз. В ту же сторону, что и перемещение, направлена только сила тяжести. Это значит, что она совершает положительную работу.
Ответ: 3.
Задача 2
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной L = 40 м с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли, равен 80 H. Чему равна работа силы тяги за один оборот?
Решение
Поскольку ящик тянут с постоянной по модулю скоростью, его кинетическая энергия не меняется. Вся энергия, которая расходуется на работу силы трения, должна поступать в систему за счет работы силы тяги. Отсюда находим работу силы тяги за один оборот:
Ответ: 3200 Дж.
Задача 3
Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние l = 5 м. Расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на 3 метра. Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила F?
Решение
В данном случае нас просят найти работу силы F, совершенную при перемещении тела по наклонной плоскости. Это значит, что нас интересуют сила F и пройденный путь. Если бы нас спрашивали про работу силы тяжести, мы бы считали через силу тяжести и высоту.
Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Следовательно:
A = Fl = 30 * 5 = 150 Дж
Ответ: 150 Дж.
Задача 4
Тело движется вдоль оси ОХ под действием силы F = 2 Н, направленной вдоль этой оси. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости vx тела на эту ось от времени t. Какую мощность развивает эта сила в момент времени t = 3 с?
Решение
На графике видно, что проекция скорости тела в момент времени 3 секунды равна 5 м/с.
Мощность можно найти по формуле N = Fv.
N = FV = 2×5 = 10 Вт
Ответ: 10 Вт.
Попробуйте онлайн-курс подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в Skysmart!
Механическая работа | это... Что такое Механическая работа?
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы[1].
Содержание
|
Определение
В механике можно ввести понятие работы, исходя из довольно простых представлений[2]
Работа силы (сил) над одной точкой
- Работа нескольких сил определяется естественным образом как работа их равнодействующей (их векторной суммы). Поэтому дальше будем говорить об одной силе.
При прямолинейном движении одной материальной точки и постоянном значении приложенной к ней силы работа (этой силы) равна произведению величины проекции вектора силы на направление движения и величины совершённого перемещения[3]:
Здесь точкой обозначено скалярное произведение [4], — вектор перемещения; подразумевается, что действующая сила постоянна в течение всего того времени, за которое вычисляется работа.
Если сила не постоянна, то в этом случае она вычисляется как интеграл[5]:
(подразумевается суммирование по кривой, которая является пределом ломаной, составленной из последовательных перемещений если вначале считать их конечными, а потом устремить длину каждого к нулю).
Если существует зависимость силы от координат[6], интеграл определяется[7] следующим образом:
- ,
где и — радиус-векторы начального и конечного положения тела соответственно.
- Cледствие: если направление движения тела ортогонально силе, работа (этой силы) равна нулю.
Работа силы (сил) над системой или неточечным телом
Работа сил над системой материальных точек определяется как сумма работ этих сил над каждой точкой (работы, совершённые над каждой точкой системы, суммируются в суммарную работу этих сил над системой).
Даже если изначально тело не является системой дискретных точек, можно разбить его (мысленно) на множество бесконечно малых элементов (кусочков), каждый из которых считать материальной точкой, вычисляя работу в соответствии с определением выше. В этом случае дискретная сумма заменяется на интеграл.
- Эти определения могут быть использованы как для какой-то конкретной силы или класса сил — для вычисления именно их работы отдельно, так и для вычисления полной работы, совершаемой всеми силами, действующими на систему.
Кинетическая энергия
Кинетическая энергия вводится в механике в прямой связи с понятием работы.
Схема рассуждений такова: 1) попробуем записать работу, совершаемую всеми силами, действующими на материальную точку и, пользуясь вторым законом Ньютона (позволяющим выразить силу через ускорение), попытаться выразить ответ только через кинематические величины, 2) убедившись, что это удалось, и что этот ответ зависит только от начального и конечного состояния движения, введём новую физическую величину, через которую эта работа будет просто выражаться (это и будет кинетическая энергия).
Если — полная работа, совершённая над частицей, определяемая как сумма работ совершенных приложенными к частице силами, то она выражается как:
где называется кинетической энергией. Для материальной точки, кинетическая энергия определяется как работа силы, ускорившей точку от нулевой скорости до величины скорости и выражается как:
Для сложных объектов, состоящих из множества частиц, кинетическая энергия тела равна сумме кинетических энергий частиц.
Потенциальная энергия
Сила называется потенциальной, если существует скалярная функция координат, известная как потенциальная энергия и обозначаемая , такая что
Если все силы, действующие на частицу консервативны, и является полной потенциальной энергией, полученной суммированием потенциальных энергий соответствующих каждой силе, тогда:
| . |
Этот результат известен как сохранение механической энергии и утверждает, что полная механическая энергия в замкнутой системе, в которой действуют консервативные силы
является постоянной относительно времени. Этот закон широко используется при решении задач классической механики.
Работа в термодинамике
Основная статья: Термодинамическая работа
В термодинамике работа, совершенная газом при расширении[8], рассчитывается как интеграл давления по объёму:
Работа, совершенная над газом, совпадает с этим выражением по абсолютной величине, но противоположна по знаку.
- Естественное обобщение этой формулы применимо не только к процессам, где давление есть однозначная функция объема, но и к любому процессу (изображаемому любой кривой в плоскости PV), в частности, к циклическим процессам.
- В принципе, формула применима не только к газу, но и к чему угодно, способному оказывать давление (надо только чтобы давление в сосуде было всюду одинаковым, что неявно подразумевается в формуле).
Эта формула прямо связана с механической работой. Действительно, попробуем написать механическую работу при расширении сосуда, учитывая, что сила давления газа будет направлена перпендикулярно каждой элементарной площадке, равна произведению давления P на площадь dS площадки, и тогда работа, совершаемая газом для смещения h одной такой элементарной площадки будет
Видно, что это и есть произведение давления на приращение объема вблизи данной элементарной площадкой. А просуммировав по всем dS получим конечный результат, где будет уже полное приращение объема, как и в главной формуле параграфа.
Рассмотрим несколько детальнее, чем это было сделано выше, построение определения энергии как риманова интеграла.
Пусть материальная точка движется по непрерывно дифференцируемой кривой , где s — переменная длина дуги, и на неё действует сила , направленная по касательной к траектории в направлении движения (если сила не направлена по касательной, то будем понимать под проекцию силы на положительную касательную кривой, таким образом сведя и этот случай к рассматриваемому далее). Величина , называется элементарной работой силы на участке и принимается за приближенное значение работы, которую производит сила , воздействующая на материальную точку, когда последняя проходит кривую . Сумма всех элементарных работ является интегральной суммой Римана функции .
В соответствии с определением интеграла Римана, можем дать определение работе:
Предел, к которому стремится сумма всех элементарных работ, когда мелкость разбиения стремится к нулю, называется работой силы вдоль кривой .
Таким образом, если обозначить эту работу буквой , то, в силу данного определения,
- ,
следовательно,
- (1).
Если положение точки на траектории её движения описывается с помощью какого-либо другого параметра (например, времени) и если величина пройденного пути , является непрерывно дифференцируемой функцией, то из формулы (1) получим
Единицей измерения работы в СИ является Джоуль, в СГС — эрг
- 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м
- 1 эрг = 1 г·см²/с² = 1 дин·см
- 1 эрг = 10−7Дж
Ссылки
- ↑ Концепции современного естествознания
- ↑ Такие представления можно конкретизировать как систему постулатов, приводящую достаточно однозначно к определению, описанному в основной статье:
- работу совершает только компонента силы, совпадающая с направлением перемещения точки, к которой она приложена, или противоположная направлению перемещения точки (в последнем случае работа считается отрицательной),
- работа постоянной силы пропорциональна компоненте такой силы, описанной в пункте 1, и длине вектора перемещения,
- работа по перемещению точки за несколько последовательных промежутков времени суммируется (работа за всё это время равна сумме работ, совершенных за каждый промежуток),
- работа суммы (векторной суммы) сил, приложенных к точке равна сумме работ, совершенных каждой силой в отдельности,
- работа, совершенная над системой (телом) равна сумме работ, совершенных над каждой ее частью (в частности — равна сумме работ, совершенных над каждой точкой системы).
- ↑ Механическая работа. Мощность
- ↑ Можно считать, что механическая работа может служить в области физики одной из главных иллюстраций для скалярного произведения.
- ↑ Это делается исходя из того, что можно разбить суммарное конечное перемещение на маленькие последовательные перемещения , на каждом из которых сила будет почти постоянной, а значит можно будет воспользоваться определением для постоянной силы, введенным выше. Затем работы на всех этих перемещениях суммируется, что и дает в результате интеграл.
- ↑ Как это очень часто бывает. Например, в случае кулоновского поля, растягивающейся пружины, силы тяготения планеты итд итд.
- ↑ По сути через предыдущий, поскольку здесь ; вектор же малого перемещения совпадает с .
- ↑ Работа, совершаемая газом при его сжатии, очевидно отрицательна, но вычисляется по той же формуле. Работа, совершаемая газом (или над газом) без его расширения или сжатия (например, в процессе перемешивания мешалкой), в принципе может быть выражена подобной формулой, но всё же не прямо этой, так как она требует обобщения: дело в том, что в формуле давление подразумевается одинаковым по всему объему (что часто выполняется в термодинамике, поскольку речь там часто идет о процессах, близких к равновесным), что и приводит к наиболее простой формуле (в случае же вращающейся мешалки, например, давление будет разным на передней и задней стороне лопасти, что приведет к необходимому усложнению формулы, если мы захотим применить ее к такому случаю; эти соображения относятся и ко всем другим неравновесным случаям, когда давление неодинаково в разных частях системы).
Литература
- Кудрявцев Л. Д. Курс математического анализа. — 5-е, переработанное и дополненное. — М.: Дрофа, 2003. — Т. 1. — С. 640—641. — 703 с.
См. также
- Закон сохранения энергии
- Механические приложения криволинейных интегралов
Проект Билля о правах ИИ | OSTP
Перейти к этому разделу
Выбрать Каков план Билля о правах ИИ? Применение плана для Билля о правах ИИ Отношение к существующему законодательству и политике Определения От принципов к практике + Безопасные и эффективные системы + Алгоритмическая защита от дискриминации + Конфиденциальность данных + Уведомление и объяснение + Человеческие альтернативы, рассмотрение и отступление Примеры автоматизированных систем Прислушиваясь к американскому народу Об этом документе
Среди серьезных вызовов, стоящих сегодня перед демократией, — использование технологий, данных и автоматизированных систем способами, которые угрожают правам американского общества. Слишком часто эти инструменты используются для ограничения наших возможностей и предотвращения доступа к критически важным ресурсам или услугам. Эти проблемы хорошо документированы. В Америке и во всем мире системы, призванные помогать пациентам, оказались небезопасными, неэффективными или предвзятыми. Было обнаружено, что алгоритмы, используемые при принятии решений о найме и кредитовании, отражают и воспроизводят существующее нежелательное неравенство или внедряют новые вредные предубеждения и дискриминацию. Неконтролируемый сбор данных в социальных сетях использовался для того, чтобы угрожать возможностям людей, подрывать их конфиденциальность или постоянно отслеживать их действия — часто без их ведома или согласия.
Эти результаты очень вредны, но они не неизбежны. Автоматизированные системы принесли исключительные преимущества: от технологий, которые помогают фермерам выращивать продукты питания более эффективно, и компьютеров, которые предсказывают пути ураганов, до алгоритмов, которые могут выявлять болезни у пациентов. Эти инструменты теперь определяют важные решения в разных секторах, а данные помогают революционизировать глобальные отрасли. Эти инструменты, основанные на силе американских инноваций, способны изменить каждую часть нашего общества и сделать жизнь лучше для всех.
Этот важный прогресс не должен быть достигнут ценой гражданских прав или демократических ценностей, основополагающих американских принципов, которые президент Байден утвердил как краеугольный камень своей администрации. В первый день своего пребывания в должности президент приказал всему федеральному правительству работать над искоренением неравенства, обеспечением справедливости в процессах принятия решений и активным продвижением гражданских прав, равных возможностей и расовой справедливости в Америке. решительно говорил о насущных проблемах, стоящих сегодня перед демократией, и регулярно призывал людей совести действовать для защиты гражданских прав, включая право на неприкосновенность частной жизни, которое он назвал «основой для многих других прав, которые мы стали принимать за само собой разумеющееся, которые укоренились в ткани этой страны». [ii]
Чтобы продвигать видение президента Байдена, Управление научно-технической политики Белого дома определило пять принципов, которыми следует руководствоваться при разработке, использовании и развертывании автоматизированных систем для защиты американского населения в эпоху искусственного интеллекта. Проект Билля о правах ИИ — это руководство для общества, которое защищает всех людей от этих угроз и использует технологии таким образом, чтобы укреплять наши самые высокие ценности. Отвечая на опыт американской общественности и опираясь на идеи исследователей, технологов, адвокатов, журналистов и политиков, эта концепция сопровождается «От принципов к практике» — справочником для всех, кто стремится включить эти средства защиты в политику и практику, в том числе подробные шаги по реализации этих принципов в процессе технологического проектирования. Эти принципы помогают обеспечить руководство всякий раз, когда автоматизированные системы могут существенно повлиять на права, возможности или доступ населения к критическим потребностям.
Безопасные и эффективные системы
Алгоритмическая дискриминация Защита
Конфиденциальность данных
Уведомление и пояснение
Человеческие альтернативы, рассмотрение и отступление
Применение схемы Билля о правах ИИ
Загрузить схему Билля о правах ИИ
Безопасные и эффективные системы
Вы должны быть защищены от небезопасных или неэффективных систем. Автоматизированные системы следует разрабатывать при консультациях с различными сообществами, заинтересованными сторонами и экспертами в предметной области для выявления проблем, рисков и потенциального воздействия системы. Системы должны подвергаться тестированию перед развертыванием, выявлению и снижению рисков, а также постоянному мониторингу, демонстрирующему их безопасность и эффективность на основе их предполагаемого использования, смягчению небезопасных результатов, включая те, которые выходят за рамки предполагаемого использования, и соблюдению стандартов, специфичных для предметной области. Результаты этих защитных мер должны включать возможность отказа от развертывания системы или вывода системы из эксплуатации. Автоматизированные системы не должны проектироваться с намерением или разумно предсказуемой возможностью поставить под угрозу вашу безопасность или безопасность вашего сообщества. Они должны быть разработаны для активной защиты вас от вреда, связанного с непреднамеренным, но предсказуемым использованием или воздействием автоматизированных систем. Вы должны быть защищены от ненадлежащего или неуместного использования данных при проектировании, разработке и развертывании автоматизированных систем, а также от совокупного вреда от их повторного использования. Должны быть выполнены независимая оценка и отчеты, подтверждающие безопасность и эффективность системы, включая отчеты о шагах, предпринятых для снижения потенциального вреда, а результаты должны быть по возможности обнародованы.
От принципов к практике: безопасные и эффективные системы
Алгоритмическая защита от дискриминации
Вы не должны сталкиваться с дискриминацией со стороны алгоритмов, а системы должны использоваться и разрабатываться на справедливой основе. Алгоритмическая дискриминация возникает, когда автоматизированные системы способствуют неоправданному различному обращению или воздействуют на людей в неблагоприятном свете по признаку их расы, цвета кожи, этнической принадлежности, пола (включая беременность, роды и связанные с ними заболевания, гендерную идентичность, интерсексуальный статус и сексуальную ориентацию), религии, возраст, национальность, инвалидность, статус ветерана, генетическая информация или любая другая классификация, защищенная законом. В зависимости от конкретных обстоятельств такая алгоритмическая дискриминация может нарушать правовую защиту. Проектировщики, разработчики и развертыватели автоматизированных систем должны принимать упреждающие и постоянные меры для защиты отдельных лиц и сообществ от алгоритмической дискриминации, а также для справедливого использования и проектирования систем. Эта защита должна включать упреждающую оценку справедливости в рамках проектирования системы, использование репрезентативных данных и защиту от косвенных признаков демографических характеристик, обеспечение доступности для людей с ограниченными возможностями при проектировании и разработке, предварительное развертывание и постоянное тестирование и устранение несоответствий, а также четкую организационную структуру.
надзор. Независимая оценка и отчеты на простом языке в форме алгоритмической оценки воздействия, включая результаты проверки несоответствий и информацию о смягчении последствий, должны быть выполнены и по возможности опубликованы для подтверждения этих мер защиты.
От принципов к практике: Алгоритмическая защита от дискриминации
Конфиденциальность данных
Вы должны быть защищены от неправомерных действий с данными с помощью встроенных средств защиты, и вы должны иметь право контролировать, как используются данные о вас. Вы должны быть защищены от нарушений конфиденциальности с помощью выбора дизайна, который гарантирует, что такие средства защиты включены по умолчанию, включая обеспечение того, чтобы сбор данных соответствовал разумным ожиданиям и чтобы собирались только данные, строго необходимые для определенного контекста. Проектировщики, разработчики и развертыватели автоматизированных систем должны запрашивать ваше разрешение и уважать ваши решения относительно сбора, использования, доступа, передачи и удаления ваших данных надлежащим образом и в максимально возможной степени; там, где это невозможно, следует использовать альтернативные меры защиты конфиденциальности. Системы не должны использовать пользовательский опыт и дизайнерские решения, которые затрудняют выбор пользователя или обременяют его настройками по умолчанию, нарушающими конфиденциальность. Согласие следует использовать для обоснования сбора данных только в тех случаях, когда оно может быть дано надлежащим образом и осмысленно. Любые запросы на согласие должны быть краткими, понятными на простом языке и давать вам свободу действий в отношении сбора данных и конкретного контекста использования; текущие трудные для понимания методы уведомления и выбора для широкого использования данных должны быть изменены. Усиленная защита и ограничения для данных и выводов, связанных с конфиденциальными областями, включая здоровье, работу, образование, уголовное правосудие и финансы, а также для данных, касающихся молодежи, должны поставить вас на первое место. В конфиденциальных доменах ваши данные и связанные с ними выводы должны использоваться только для необходимых функций, и вы должны быть защищены этической проверкой и запретами на использование.
Вы и ваши сообщества должны быть свободны от неконтролируемой слежки; Технологии наблюдения должны подлежать усиленному надзору, который включает, по крайней мере, предварительную оценку их потенциального вреда и ограничений области действия для защиты конфиденциальности и гражданских свобод. Непрерывное наблюдение и мониторинг не должны использоваться в сфере образования, работы, жилья или в других контекстах, где использование таких технологий наблюдения может ограничить права, возможности или доступ. Когда это возможно, вы должны иметь доступ к отчетам, подтверждающим соблюдение ваших решений в отношении данных и дающим оценку потенциального влияния технологий наблюдения на ваши права, возможности или доступ.
От принципов к практике: Конфиденциальность данных
Уведомление и объяснение
Вы должны знать, что используется автоматизированная система, и понимать, как и почему она влияет на результаты, которые влияют на вас. Проектировщики, разработчики и развертыватели автоматизированных систем должны предоставить общедоступную документацию на простом языке, включая четкие описания общего функционирования системы и роли, которую играет автоматизация, уведомление о том, что такие системы используются, лицо или организация, ответственные за систему, и пояснения результатов, которые являются четкими, своевременными и доступными. Такое уведомление должно обновляться, а люди, затронутые системой, должны быть уведомлены о существенных изменениях вариантов использования или ключевых функций. Вы должны знать, как и почему влияющий на вас результат был определен автоматизированной системой, в том числе в тех случаях, когда автоматизированная система не является единственным входом, определяющим результат. Автоматизированные системы должны предоставлять объяснения, которые являются технически обоснованными, содержательными и полезными для вас и любых операторов или других лиц, которым необходимо понять систему, и откалиброваны в соответствии с уровнем риска в зависимости от контекста. Отчеты, включающие сводную информацию об этих автоматизированных системах на простом языке, а также оценки ясности и качества уведомлений и пояснений, должны по возможности публиковаться.
От принципов к практике: уведомление и объяснение
Человеческие альтернативы, рассмотрение и отступление
У вас должна быть возможность отказаться, если это уместно, и доступ к человеку, который может быстро рассмотреть и устранить проблемы, с которыми вы столкнулись . Вы должны иметь возможность отказаться от автоматизированных систем в пользу человеческой альтернативы, где это уместно. Приемлемость должна определяться на основе разумных ожиданий в данном контексте и с акцентом на обеспечение широкой доступности и защиту населения от особо вредных воздействий. В некоторых случаях по закону может потребоваться участие человека или другой альтернативы. У вас должен быть доступ к своевременному человеческому рассмотрению и исправлению с помощью процесса отката и эскалации, если автоматизированная система дает сбой, выдает ошибку или вы хотите подать апелляцию или оспорить ее влияние на вас. Человеческое рассмотрение и отступление должны быть доступными, справедливыми, эффективными, поддерживаться, сопровождаться соответствующей подготовкой операторов и не должны ложиться необоснованным бременем на общественность. Автоматизированные системы с предполагаемым использованием в чувствительных областях, включая, помимо прочего, уголовное правосудие, трудоустройство, образование и здравоохранение, должны быть дополнительно адаптированы к цели, обеспечивать полноценный доступ для надзора, включать обучение любых людей, взаимодействующих с системой.
, и учитывайте человеческий фактор при принятии неблагоприятных решений или решений с высокой степенью риска. Отчетность, включающая описание этих процессов человеческого управления и оценку их своевременности, доступности, результатов и эффективности, должна быть обнародована, когда это возможно.
От принципов к практике: человеческие альтернативы, рассмотрение и отступление
Применение концепции ИИ Билля о правах
Хотя многие проблемы, рассматриваемые в этой структуре, связаны с использованием ИИ, технические возможности и конкретные определения таких систем меняются со скоростью инноваций, и потенциальный вред от их использования возникает даже при использовании менее технологически сложных инструментов.
Таким образом, эта структура использует тест, состоящий из двух частей, чтобы определить, какие системы входят в область действия. Эта структура применяется к (1) автоматизированным системам, которые (2) могут существенно повлиять на права, возможности или доступ американской общественности к критически важным ресурсам или услугам. Этими правами, возможностями и доступом к важнейшим ресурсам услуг следует пользоваться в равной степени и полностью защищать их, независимо от меняющейся роли, которую автоматизированные системы могут играть в нашей жизни.
В этой структуре описываются средства защиты, которые должны применяться в отношении всех автоматизированных систем, которые могут существенно повлиять на осуществление отдельными лицами или сообществами:
Права, возможности или доступ
Гражданские права, гражданские свободы и неприкосновенность частной жизни, включая свободу слова, голосования и защиту от дискриминации, чрезмерных наказаний, незаконного наблюдения и нарушений неприкосновенности частной жизни и других свобод в контексты как государственного, так и частного секторов;
Равные возможности, включая равный доступ к образованию, жилью, кредитам, занятости и другим программам; или
Доступ к критически важным ресурсам или услугам, таким как здравоохранение, финансовые услуги, безопасность, социальные услуги, не вводящая в заблуждение информация о товарах и услугах и государственные льготы.
Список примеров автоматизированных систем, для которых следует учитывать эти принципы, приведен в Приложении. Технический справочник, который следует ниже, предлагает вспомогательное руководство для любого лица или организации, которые создают, развертывают или наблюдают за автоматизированными системами.
Если рассматривать вместе пять принципов и связанных с ними практик Плана Билля о правах ИИ, они образуют перекрывающийся набор мер защиты от потенциального вреда. Эта преднамеренно перекрывающаяся структура, взятая в целом, образует план, помогающий защитить общественность от вреда. Меры, принимаемые для реализации видения, изложенного в этой структуре, должны быть пропорциональны степени и характеру вреда или риска причинения вреда правам, возможностям и доступу людей.
[i] Исполнительный указ о продвижении расового равенства и поддержке малообеспеченных сообществ через федеральное правительство. https://www.whitehouse.gov/briefing-room/presidential-actions/2021/01/20/executive-order-advancing-racial-equity-and-support-for-underserved-communities-through-the-federal- правительство/
[ii] Белый дом. Замечания президента Байдена по поводу решения Верховного суда об отмене дела Роу против Уэйда. , 24 июня 2022 г. -перевернуть-косуля-в-брод/
Торговля мехом | Исторический форт Снеллинг
Коренные американцы торговали по водным путям современной Миннесоты и через Великие озера на протяжении столетий до прихода европейцев в середине 1600-х годов. В течение почти 200 лет после этого европейско-американские торговцы обменивали промышленные товары с коренными народами на ценные меха.
Оджибве и дакота занимали влиятельные позиции, что побудило французов и британцев активно добиваться их военной и торговой лояльности. Торговля с коренными американцами была настолько важна для французов и британцев, что многие американцы европейского происхождения, работающие в сфере торговли мехом, приняли протоколы коренных народов. Оджибве были особенно влиятельны, что побудило многих французов и британцев отдать предпочтение оджибвийским обычаям бартера, совместной дипломатии, собраний в советы и использования трубок.
После Американской революции США яростно соперничали с Великобританией за контроль над торговлей мехом в Северной Америке. После войны 1812 года в торговле мехом в Верхней Миссисипи участвовали три основные стороны: коренные американцы (в основном дакота и оджибве), компании по торговле мехом и правительство США. Эти стороны работали вместе, и каждая из них могла что-то выиграть от стабильной торговой среды. И Форт Снеллинг, и Индийское агентство были созданы правительством США на стыке рек Миссисипи и Миннесота для контроля и поддержания стабильности торговли мехом в регионе.
К 1823 году Американская меховая компания контролировала торговлю мехом на большей части территории современной Миннесоты. Штаб-квартира компании находилась в месте слияния рек Миннесота и Миссисипи, на посту под названием Нью-Хоуп, или, чаще называемом Сент-Питерс. Сегодня он называется Мендота, производное от слова Бдоте . Постом управлял Алексис Байи, который начал управлять серией торговых постов, которые простирались вверх по рекам Миннесота и Миссисипи. Генри Гастингс Сибли, занявший место Байи в 1834 году, руководил отделением Western Outfit Американской меховой компании и отвечал за торговлю с Дакотой.
Дакота и оджибве были основными охотниками на пушных зверей в Северо-Западной территории. Они добывали самые разные меха (наиболее ценным был бобровый) в лесах и на водных путях региона. В обмен на эти меха французские, британские и американские торговцы поставляли такие товары, как одеяла, огнестрельное оружие и боеприпасы, ткани, металлические инструменты и медные котлы. Дакота и оджибве существовали тысячи лет, используя инструменты, сделанные из легкодоступных материалов, но к 1800-м годам торговля товарами стала частью повседневной жизни многих коренных общин. Некоторые общины дакота и оджибве стали зависеть от торговых товаров для определенного уровня процветания и эффективности в своей повседневной жизни. Торговля мехом оказала огромное влияние на культурные обычаи дакота и оджибве и повлияла на экономические и политические отношения между США и коренными народами в XIX веке. ХХ века, включая переговоры по договорам.
Voyageurs («путешественники» по-французски) были людьми, нанятыми для работы в компаниях по торговле мехом для перевозки товаров по обширной территории к пунктам сбора. В пунктах встречи эти товары обменивались на меха, которые затем отправлялись в более крупные города для отправки на восточное побережье. Многие торговцы и путешественники женились на женщинах из числа коренных американцев и были интегрированы в свои сети родства с коренными народами, часто торгуя исключительно внутри своего конкретного сообщества. В результате смешанных браков поколений образовались большие сообщества людей с разнообразным наследием, которых в тот период часто называли «полукровками» или «полукровками», и многие из этих людей поддерживали связи как с торговлей мехом, так и с местными сообществами.
Джордж Бонга, сын бывшего раба и женщины-оджибве, женился на женщине-оджибве и активно занимался торговлей мехом в первой половине 1800-х годов. Бонга получил образование в Монреале и был известен своим физическим ростом и силой. Бонга, которого часто искали за его навыки переводчика, мог говорить по-французски, по-английски и на оджибве. Семья Бонга — лишь один из примеров разнообразия и культурного обмена, возникших в результате торговли мехом на Северо-Западной территории.
Рабство также сыграло свою роль в торговле мехом, так как некоторые торговцы и работники меховых компаний (в том числе Жан Батист Фарибо и Иполит Дюпюи) использовали труд порабощенных людей. Есть предположение, что Генри Гастингс Сибли поработил кого-то на своем торговом посту, потому что неясно, был ли Джо Робинсон, его повар, свободным человеком. В некоторых случаях эти порабощенные люди были освобождены своими хозяевами, но часто они оставались частью торгового бизнеса.
К 1840-м годам торговля мехом в районе Миннесоты резко сократилась, отчасти из-за изменений в модных вкусах, доступности менее дорогих материалов для изготовления шляп, а также из-за того, что правительство США сократило охотничьи угодья дакоты и оджибве посредством договоров. Для многих людей дакота и оджибве, которые к тому времени становились все более зависимыми от торговли, обмен землей для выплаты долгов, заявленных торговцами, стал вопросом выживания.
- Андерсон, Гэри Клейтон. Родственники другого рода: отношения Дакоты и Уайта в долине Верхнего Миссисипи, 1650–1862 гг . Сент-Пол, Миннесота: Издательство Исторического общества Миннесоты.
- Браун, Дженнифер С.Х. Незнакомцы в крови: семьи меховой торговой компании в индийской деревне. Ванкувер: Университет Британской Колумбии, 1980.
- «Торговля мехом в Миннесоте: обзор», Историческое общество Миннесоты, https://libguides.mnhs.org/furtrade.
- Гилман, Кэролайн. Там, где встречаются два мира: торговля мехом Великих озер. Сент-Пол, Миннесота: Издательство исторического общества Миннесоты, 1982.
- Гилман, Рода Р. Генри Гастингс Сибли: Разделенное сердце. Сент-Пол, Миннесота: Издательство Исторического общества Миннесоты, 2004.
- Грин, Уильям Д. Особый дисбаланс: рост и падение расового равенства в ранней Миннесоте. Сент-Пол, Миннесота: Издательство исторического общества Миннесоты, 2007.
- Лурье, Джон. «Торговля мехом в Миннесоте». MNopedia, 26 января 2021 г.
- Нельсон, Джордж. Мои первые годы в меховой торговле: журналы 1802–1804 гг. Под редакцией Лауры Пирс и Терезы Шенк. Сент-Пол, Миннесота: Издательство исторического общества Миннесоты, 2002.
- Нут, Грейс Ли. Путешественник. Сент-Пол, Миннесота: Издательство исторического общества Миннесоты, 1987.
- Подручный, Каролин. Создание мира путешественника: путешественники и торговцы меховой торговлей в Северной Америке. Линкольн: Университет Небраски, 2006.
- Подручный, Кэролайн и Лаура Пирс, ред. Места сбора: история аборигенов и торговли мехом. Ванкувер: Университет Британской Колумбии, 2010.
- Рэй, Артур Дж. Индейцы в торговле мехом: их роль звероловов, охотников и посредников в землях к юго-западу от Гудзонова залива, 1660–1870 гг.
