关键词： 水下无线传感网   时域压缩   低功耗   自适应  

摘要： 水下节点采集的原始数据量庞大,存在信息冗余,通过网内信息处理,在保留应用所需信息量的前提下,将需要传输的数据量最小化,不仅能够有效应对水下传输能力弱的问题,提高数据传输速率和带宽利用率,更重要的是能够降低水下节点的通信能耗,延长节点乃至整个网络的使用寿命,提高有限能源的使用效率。因此,可提出一种适用于水下无线传感网的自适应时域压缩方法,通过数据预测和网络特征提取,为水下节点提供网内信息处理的最佳策略。实验表明,这种方法可保证水下各节点均能根据自身的实际情况以能耗接近最优的效果完成数据传送任务。

关键词： 轴承   维度分割   神经网络   多线程  

摘要： 为提高轴承全表面缺陷的检测精度与速度,提出基于维度分割法的轴承全表面缺陷检测方法。通过自主搭建轴承缺陷检测平台,采用维度分割法对轴承视觉信息进行维度划分,并初步对各维度疑似缺陷区域提取,增强轴承外表面检测的完整性;利用轴承各维度小区域数据集训练VGG16网络模型,获取轴承特征向量,应用改进欧式距离公式替换VGG16全连接层对可疑区域进行判断;采用并行处理模式运行各维度缺陷检测算法。实验结果表明,该方法能有效地提高轴承全表面缺陷检测精度与速度,且漏检率较低,同时降低了设备的体积与成本,能够满足轴承工业全表面缺陷在线检测的需求。

关键词： 华中工学院   华中科技大学   微电子行业   令仪   清华大学   半导体  

摘要： 2023年4月20日,一则讣告让人们将目光聚焦到一位老人身上,她叫黄令仪。这位老人用她的一生参与了我国微电子行业从无到有的历史,与她的同事们披荆斩棘,为中国人开创了一条属于自己的芯片道路。黄令仪出生在战火纷飞的年代,1958年以优异的成绩毕业于华中工学院(今华中科技大学),随后进入清华大学半导体专业深造。当时,中国的电子行业尚在襁褓,清华大学是国内为数不多的开设半导体专业的高校。也正是在这里,黄令仪与微电子事业结缘。

关键词： 数据库   索引推荐   强化学习   查询优化  

摘要： 建立索引是提高数据库性能的一个重要方法。目前随着强化学习算法的发展,出现了一系列使用强化学习解决索引推荐问题(index selection problem, ISP)的方法。针对现有的深度强化学习索引推荐算法训练时间长、训练不够稳定的问题,提出了一个基于A2C的索引推荐算法PRELIA。该算法加入负载索引扫描行数特征矩阵,并对奖励值进行归一化处理,旨在提高索引选择的准确性和效率,减少索引空间占用。在不同数据集上的实验结果表示,该算法可以在保证与比较算法相当的索引推荐质量的同时,推荐出的索引占用更小的存储空间,其训练时间比基线算法时间提高了4倍以上。

关键词： E级超算   众核处理器   存储层次   高性能计算   便签式存储器   末级缓存  

摘要： 当前众核已成为构建高性能计算(HPC)超级计算机的主流微处理器架构,为HPC领域E级超算提供强大的算力。随着众核处理器片上集成的运算核心数量不断增加,众多核心对存储资源竞争愈加激烈,“访存墙”问题越来越突出。众核片上存储层次是缓解“访存墙”问题并帮助HPC应用更好地发挥众核处理器的计算优势以提升实际应用性能的重要结构。众核片上存储层次的设计对众核片上系统性能、功耗和面积具有重要影响,是众核结构设计中的重要环节,也是业界的研究热点。由于众核芯片发展历史和片上微体系结构设计技术的不同,以及所面向的应用领域需求不同等原因,目前的HPC主流众核片上存储层次结构并不单一,但从横向比较和各处理器自身纵向发展趋势,以及从HPC与数据科学、机器学习不断融合发展带来的应用需求变化来看,SPM+Cache的混合结构最可能成为今后HPC E级超算系统众核处理器片上存储层次设计的主流选择。在面向E级计算的软件和算法层面,开展针对众核存储层次特点的设计与优化,可以帮助HPC应用更好地发挥众核处理器的计算优势,从而有效提升实际应用性能,因此面向众核片上存储层次特点的软件及算法设计与优化技术也是业界的研究热点之一。首先按照不同的组织方式将片上存储层次分为多级Cache结构、SPM结构和SPM+Cache混合结构,并总结分析3种结构的优缺点。然后分析国际主流GPU、同构众核、国产众核等面向主流E级超算系统的众核处理器片上存储层次设计现状与发展趋势。最后从众核LLC管理与缓存一致性协议、SPM空间管理与数据移动优化、SPM+Cache混合结构的全局视角优化等角度综述国际上的存储层次设计与优化相关软硬件技术的研究现状。在此基础上,从软硬件及算法设计等不同角度展望了片上存储层次的未来研究方向。

关键词： 串口复用   低功耗   缓启电路   抗干扰  

摘要： 针对目前矿用传感器检测参数单一、抗干扰能力较弱的问题,研制了一种矿用多参数传感器;基于光耦隔离方法解决了传感器采用串口复用采集多个参数时电平干扰问题,并设计了一种缓启电路,有效平缓了传感器上电瞬间产生大电流的问题;通过硬件滤波电路设计,消除了井下大型变频设备对传感器干扰造成误报警的问题。通过试验测试,结果表明,多参数传感器可实现一氧化碳、氧气、二氧化碳、硫化氢、温度、湿度的实时在线检测,抗干扰性较强、可靠性较高。

关键词： STM32   运动识别   距离检测   语音提醒   低功耗  

摘要： 长期以来,视障人士只能依靠听觉、触觉和嗅觉来感受他们所居住的空间。该文提出了一套盲人运动感知避障系统,该系统以STM32单片机为主控芯片,采用LIS2DW12TR低功耗三轴加速度传感器和VL53L1X低功耗激光测距传感器实现运动识别和距离检测的功能。软件平台使用Android/Java语言开发应用程序。通过USB协议实现硬件部分与手机之间的数据传输。APP对数据进行保存和处理,然后通过震动、响铃或语音播报等方式将结果反馈给用户。多次实验结果表明,该系统具有响应速度快、检测结果准确、反馈系统稳定等优异性能。

关键词： 人工智能技术   神经信号   传感技术   类脑计算   冯·诺依曼   行为模拟   助理教授   西交利物浦大学  

摘要： 人工智能技术的高速发展有目共睹,但相比高效且低耗的人脑,仍有较大发展空间。学界希望通过设计制备人工突触器件,在硬件层面上进行人脑神经行为模拟,突破冯·诺依曼构架限制,实现新型类脑计算和感知系统的构建。同时希望人工突触器件能将传感器信号转变成类神经信号,从而实现与生物神经信号的兼容,这对传感技术从感知到认识的突破及人工智能技术领域的变革具有重要意义。

关键词： CMOS电压基准源   自偏置   泄漏偏置   工艺偏差   线性灵敏度   温度特性  

摘要： 当前,随着物联网微型设备的发展,电压基准源作为电子设备中集成电路的基本模块,需要在非常有限的电源电压和功率下工作。此外,电压基准源还需要在工艺、电源电压、温度变化时能够提供稳定的输出电压。相比于使用双极型晶体管和大电阻的低功耗带隙电压基准源,CMOS电压基准源仅使用少数MOS器件,可以工作在更低的电源电压,具有更小的面积,并且其功耗可降至皮瓦级别。本文旨在全面回顾和探讨当前主流的超低功耗CMOS电压基准源技术。首先介绍其基本结构,针对超低功耗应用重点介绍自偏置和泄漏偏置结构,分析其工作原理及性能差异。然后,围绕基准电压的工艺偏差,线性灵敏度和温度特性,总结了目前已有的超低功耗CMOS电压基准源技术优化方案。最后,探讨了超低功耗CMOS电压基准源技术面临的挑战。

关键词： 城市供水管网   数据采集   STM32   NB-IoT   低功耗   云平台  

摘要： 针对一些城市供水管网漏损率较高导致资源浪费、经济亏损等问题,为了实现城市供水管网管理的智能化,使管理人员能够能直观、便捷地监测供水管网运行状态,文章提出了一套基于NB-IoT技术的城市供水管网监测系统设计方案。该方案使用STM32微控制器进行数据的采集与预处理,通过NB-IoT技术将处理好的数据通过相应的协议发送给云平台,使管理人员可以对供水管网的运行状态进行实时监测。测试结果表明,该方案实现了城市供水管网的运行状态监测,达到预期设计目标。