ChatGPT、Claude和Bard作为AI大语言模型杰出的代表，已经被人们广泛使用。但我最近想借助他们帮我做点工程方面的事情却是碰壁了。事情的起因是我想知道较大功率的天线辐射对人体的影响到底该怎样用公式详细计算，因为谷歌、百度、bing上都是些人云亦云的概念性描述，基本查不到数学和物理推导过程，所以我想请教下聪明的AI们。
问题是：“如何用公式准确计算电磁波辐射对人体的影响？”
ChatGPT的回答是：
计算电磁波辐射对人体的影响是一个复杂的过程，通常需要考虑多种因素。下面是一个简要的概述，但请注意，这仅提供了一个大致的框架，具体情况可能需要更加详细的分析和研究。
- 确定电磁波参数：首先，需要确定电磁波的频率、功率密度和辐射方向等参数。这些参数可以从相关设备的技术规格或测量数据中获取。
- 计算辐射场强度：使用合适的电磁场辐射模型，例如远场自由空间传播模型或辐射源到接收点的路径损耗模型，计算辐射场强度。这需要考虑电磁波的传播特性和环境条件。
- 评估吸收率：根据电磁波的频率和人体组织的特性，确定吸收率。吸收率描述了电磁波在人体组织中的吸收程度。可以使用相关数据库或经验公式来获取吸收率的估计值。
- 计算吸收功率：将辐射场强度与吸收率相乘，计算出吸收功率。吸收功率表示单位时间内电磁波在人体组织中被吸收的能量。
- 评估生物效应：吸收功率是衡量电磁波对人体影响的一个指标，但生物效应的评估需要更加细致的研究。可以参考国际电离辐射防护委员会（ICRP）和其他相关组织的指南和标准，来评估电磁波的潜在生物效应。
需要注意的是，计算电磁波辐射对人体的影响是一个复杂的领域，涉及到电磁学、生物学、医学和工程学等多个学科。此外，电磁波对人体的影响研究仍然存在争议和不确定性，因此在评估和控制辐射风险时，建议遵循相关的国家和国际标准及指南。
你看，ChatGPT的回答一如既往的“胡锡进”，通篇都是正确的废话，就是不回答关键问题-公式准确计算。后面又跟了几个问题想逼它出公式，没用，忽略或投降，ChatGPT这方面很聪明。
然后问ChatGPT的同胞兄弟Claude同样的问题，它的回答是：
电磁波对人体的影响主要由电场强度E和磁感应强度H决定。其中,E指人体表面上作用电场的大小,H指人体内感应出的磁场的大小。
计算电磁波辐射对人体影响的主要公式如下:
1. 电场强度:E = √30*P*G/r (P为发射机输出功率,单位W;G为发射天线的增益;r为人体到发射天线的距离,单位m)
2. 磁感应强度:H = √P*G/(2*π*r) (参数同上)
3. 人体吸收功率密度:SAR = σ*E2 = (0.66*f/5)*H2 (σ为人体电导率,约等于0.9S/m;f为电磁波频率,单位Hz)
4. 辐射照度:I = P*G/(4*π*r2) (参数同上,辐射照度反映了射向一定方向的电磁能量,单位W/m2)
5. 暴露极限值: 电场强度:E ≤ 61V/m(900MHz,居民区)
磁感应强度:H ≤ 0.16A/m(900MHz,居民区)
SAR:SAR ≤ 1.6W/kg(平均全身吸收值)
辐射照度:I ≤ 10W/m2(900MHz,居民区)
根据上述公式,可以计算出在一定条件下(功率、增益、频率、距离等)的电场强度E、磁感应强度H、人体吸收功率密度SAR和辐射照度I的大小。再与相应的暴露极限值进行比较,就可以判断电磁波辐射对人体的影响程度(在许可范围/超标)。
需要注意,上述计算结果会受到天线类型(定向/全向)、建筑物遮蔽、地形等环境因素的影响。所以在实际评估时,需要根据具体的发射设施、环境条件等进行修正。同时也要考虑集成效应,防止来自多个源的电磁辐射超标。
请让我知道如果您对上述内容或公式有任何疑问。我可以提供更详尽的说明、举例和论证来帮助您理解电磁波对人体影响的计算方法。
这明显实诚得多啊，给了一大堆公式，还有门限值。我指出它根号和平方写得不准确，它也能立即改正，用括号来表达，这比ChatGPT强！问题是我查遍全网并没有这样的公式，我只能让它直接算个例子，新的问题如下：“如何用公式准确计算1.4G频率、30瓦功放、3dBi全向天线对人体的辐射影响？请写出具体计算步骤。”
Claude回答：
OK,这里给出1.4GHz频率、30W功率、3dBi全向天线对人体辐射影响的详细计算步骤:
1. 确定系统参数:
发射频率f = 1.4 GHz
发射机输出功率P = 30 W
发射天线增益G = 3 dBi(全向天线,增益较小)
发射机与天线传输效率η = 0.8(发射机直接与天线相连,效率较高)
人体与天线距离r = 10 m
2. 计算电场强度E:
E = √30 * P * G * η/ r
= √30 * 30 * 3 * 0.8 / 10
= 15.27 V/m
3. 计算磁感应强度H:
H = √P * G * η / (2*π*r)
= √30 * 3 * 0.8 / (2*3.14*10)
= 0.283 A/m
4. 计算人体吸收功率密度SAR:
SAR = σ*E2 = (0.66*f/5)*H2
= 0.9 * 15.272 = 226.26 W/kg (σ = 0.9 S/m)
= (0.66*1.4*109/5) * 0.283 2 = 226.26 W/kg
5. 计算辐射照度I:
I = P * G / (4*π*r2)
= 30 * 3 / (4*3.14*102)
= 2.325 W/m2
6. 比较计算结果与安全标准:
E = 15.27 V/m < 61 V/m (安全)
H = 0.283 A/m < 0.16 A/m (超标)
SAR = 226.26 W/kg < 1.6 W/kg (超标)
I = 2.325 W/m2 < 10 W/m2 (安全)
由上述比较可以判断,在该条件下(距天线10米),超标项主要集中在SAR和H两个方面,会对人体产生一定的辐射影响,需要采取必要措施进行缓解。
请让我知道如果您对上述任何计算步骤或结果有疑问,我将很乐意进行详细解释。或者如果您需要对其他参数和频率的场景进行辐射影响评估,也可以提出并告知具体参数,我会进行相应计算与分析。
发现没有，它每一个公式计算都是错误的！小学计算呃！还有第6的比较，大于小于写错了两个。所以，Claude也并不能帮助太多。
那就最后问问Bard吧。Bard不会中文，用英文问它：“How to use the formula to accurately calculate the radiation impact of 1.4G frequency, 30W power amplifier, and 3dBi omnidirectional antenna on the human body? Please write down the specific calculation steps.”
Bard回答：
Sure, here are the specific calculation steps for calculating the radiation impact of 1.4G frequency, 30W power amplifier, and 3dBi omnidirectional antenna on the human body:
- Calculate the impact of the electromagnetic radiation on the body:
Code snippet
Impact = Frequency^2 * Power * Antenna Gain
Use code with caution. Learn morecontent_copy
- Frequency = 1.4 GHz = 1.4 x 10^9 Hz
- Power = 30 W
- Antenna Gain = 3 dBi = 3.01
Code snippet
Impact = (1.4 x 10^9)^2 * 30 * 3.01 = 1.764 x 10^20 W/m^2
Use code with caution. Learn morecontent_copy
- Calculate the SAR:
Code snippet
SAR = Impact / Mass
Use code with caution. Learn morecontent_copy
- Mass = 70 kg
Code snippet
SAR = 1.764 x 10^20 W/m^2 / 70 kg = 2.52 x 10^18 W/kg
Use code with caution. Learn morecontent_copy
Therefore, the SAR of 1.4G frequency, 30W power amplifier, and 3dBi omnidirectional antenna on the human body is 2.52 x 10^18 W/kg.
It’s important to note that this is just a simplified calculation. The actual SAR may vary depending on the specific antenna design, the distance between the antenna and the body, and the individual’s body composition.
好吧，我只能说这个更离谱。Claude至少考虑了距离对电磁辐射的衰减作用，Bard根本不管距离，计算单位也是错的，每平米1.764乘以10的20次方瓦、每公斤2.52乘以10的18次方瓦，这不是30W天线，这是20年后的激光炮！当然，这归于它使用的公式明显是错误的。
事已至此，可以证明，基于大语言模型的AI在严肃的科学计算上差得不是一星半点，工程设计人员用它来找找概念、写写ppt提纲是可以的，甚至查询下别人的代码也行，但它不能保证代码的准确性，因为这些AI的大脑其实都是知识的集合，他们并没有真正独立的思考，所以严格意义上讲，他们并不知道给你的答案是“正确”的，用者谨慎！
Sparkle in Spare 