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类脑神经网络处理器芯片设计与应用研究
一、项目简介 随着AlphaGo及其Zero的相继推出,近年来以神经网络计算为基础的深度学习及相关优化算法已成为人们研究AI的热点。深度学习算法在AlphaGo中的成功应用主要是依赖神经网络监督学习的网络层次及神经元数量提升,而其Zero的应用不同则是在于引进了博弈优化的思想,这就给以并行计算为核心的神经网络优化算法理论研究提供新的思路。 鉴于传统神经网络优化算法面临非全局优化的难题,我们基于吉布斯分布采样优化计算,提出一种以脉冲神经元构成的混合网络结构动力学系统来实现的神经网络全局优化算法,引进纳什平衡理论来优化的神经网络计算方案,并设计一款相应的通用神经网络并行处理器芯片,以新型芯片编程架构模拟人脑功能进行感知、行为和思考新型芯。 二、前期研究基础 本团队主要是由厦门大学福建省集成电路设计工程技术研究中心、厦门大学集成电路设计与测试分析福建省高校重点实验室的教师与学生组成的,主要从事人工智能、网络通讯、集成电路设计、纳米单电子器件等方面的研究工作,并积累了深厚的研究基础。团队首席科学家郭东辉教授十多年前曾在美国加州Berkeley 大学非线性电路实验室访问,从事有关细胞神经网络(CNN)有关课题的研究,先后主持国家自然科学基金项目五项,其中与神经网络研究内容相关的有两项,分别是《视觉神经网络光电集成系统的研究》(批准号:69686004)和《混沌神经网络加密算法及其相应集成电路的设计研究》(批准号:60076015)。 本团队同时也是厦门市集成电路设计公共服务平台的主要技术支撑单位。在厦门市科技重大专项经费的支持下,我们配备了开展模拟及数字SOC 芯片设计所需要的各种EDA 工具和IC 测试设备。此外,厦门集成电路设计公共服务平台也是TSMC、SMIC 等芯片制造厂重要合作伙伴,并与厦门联芯、三安集成等芯片制造厂也有长期的合作协议,可以进行包括射频及功率芯片在内各类模拟及数字SOC 芯片的设计流片。同样,在学校211 和985 经费的支持下,本团队也独立配备了8 台IBM 服务器分别运行MATLAB、OPNET、SPW、ANSYS、Silvaco TCAD 等系统设计与器件工艺仿真工具。本团队所在的微电子与集成电路学科也已列入我校“双一流”建设学科,有关类脑芯片设计相关课题研究所需要的科研环境建设将得到重点支持。特别是厦门联芯公司在量产后,已将本团队作为其先导技术开发的重要合作伙伴,也委托我们开发相应的器件模型及电路工艺库。在厦门火炬高新区及厦门市IC 平台的支持下,厦门联芯公司还可以为我们团队提供免费的MPW流片业务。 自2009年,本团队与福建新大陆电脑股份有限公司签署 “共建SoC联合实验室”以来,基于该平台,每年合作项目经费近百万,同时还完成了多项横向合作项目:面向金融、税控的专用信息处理与控制SoC芯片开发、安全密码算法研究、区块链接技术研究等等,培养了大批优秀的硕士毕业生;厦门市美亚柏科信息股份有限公司是本团队的长期合作伙伴之一。 总之,不管从算法理论研究还是从应用技术开发来看,本课题组已具备相当优秀的研究基础和研究经验,以及显著的前沿技术攻关能力。 三、应用技术成果我们的相关研究成果也得到企业界的重视和肯定,课题组先后承担过如深圳 华为公司首歀交换芯片项目的调度算法设计、福建新大陆首款二维码识别芯片的算法及后端版图综合设计、台湾盛群公司首款32 位处理器及专用处理器编译器开发和厦门元顺公司多款电源管理芯片的设计。最近课题组还为我国某研究机构开发28nm 的低功耗设计流程专门设计一款挂载加可重构解密算法协处理器的32 位通用处理器验证芯片。
厦门大学 2021-04-11
基于大数据与深度挖掘的工业机器人健康状态评估
一、项目简介 “中国制造2025”与《福建省实施<中国制造2025>行动计划》促使智能制造成为生产制造企业的主旋律,而工业机器人作为智能制造的重要柔性制造单元,2015年中国机器人市场累积销售68459台。然而,工业机器人结构复杂,工作环境恶劣,保养和维护对生产企业技术人员的能力提出了极高的要求。一旦工业机器人故障得不到及时维修,将直接影响正常生产。因此,开发工业机器人故障诊断与预测系统对工业机器人的推广和应用将起到重要作用。 二、前期研究基础 与泉州市微柏工业机器人研究院有限公司建立合作关系,采用企业与高校共同投资模式,建立“嘉庚学院—微柏工业机器人创新实验室”,实验室现有师生近百人,为高校师生提供研发环境,为企业进行技术难题攻关并培育人才。与微柏签署了为期3年的技术服务合同(2014.12-2017.12,微柏工业机器人技术支持服务,150万元)。 得到厦门大学中央高校业务费资助“基于大数据的工业机器人故障诊断与预测方法研究,2016.1-2018.12,35万元”。 四、合作企业 泉州市微柏工业机器人研究院有限公司是福建省工业机器人研发龙头企业,从事工业机器人相关技术研发及产业化十余年,专注研发六关节与四关节自由度串并联机械手等,自主研发数十种应用在冲压、喷涂、焊接、激光加工等生产作业领域的专业机器人。自主研发了高精度RV减速机检测台,工业机器人零点矫正与运动精度检测装置,焊接机器人防碰撞测试装置等工业机器人核心部件与整机检测系统,获得国家发明专利5项,国家实用新型专利30项。作为福建省科技小巨人企业、福建省科技型企业泉州市智能制造示范企业等,承担了省部级科技项目10余项。
厦门大学 2021-04-11
土地供给冲击、公共资源配置与中国经济波动
目前鲜有文献基于政府配置的财政资源和政府控制的自然资源供给变化讨论中国宏观经济波动问题.并且目前涉及到的宏观DSGE模型较少基于"贝叶斯"参数估计进行脉冲响应研究.据此,本文构建了含土地供给冲击,财政支出冲击的"动态新凯恩斯主义"DSGE模型研究了中国的宏观经济波动问题.研究发现:中央公共资源配置与地方公共资源配置的经济效应是类似的;土地供给量与土地房产税负的经济影响存在很大的差别;政府土地资源配置对实际产出会形成即期的扩张效应,但随后即形成"挤出"效应,并且其对实际产出的波动影响程度大于土地房产税负的影响;土地资源供给冲击对实际产出和通货膨胀波动方差的贡献是逐渐增加的.
南京财经大学 2021-05-08
快速道路交通安全设计与主动控制关键技术
"该成果获2017年度国家技术发明奖二等奖(通用项目)。(1)创立了快速道路交通安全状态辨识事故风险预警方法体系。 (2)提出了事故前兆的快速道路交通安全分析与多目标优化设计方法。 (3)研发了基于速度引导的快速道路交通安全主动调控技术。 建立了快速道路交通事故前兆特征的表征与识别方法,系统解析了交通事故风险形成机理及演变规率,提出了快速道路交通安全状态类归与主动辨识技术,构造了快速边路交通审故风险主动预警技术。提出了事故前兆特征的快速道路交通安全分析技术,研制了事故前兆特征的交通事故风险分析与优化设计软件,研发了快速边路出入交通冲突仿真快速提取技术,提出了综合考虑效率、安全、环境和能耗的快速道路典型节点交通设计多目标协同优化技术。某于交通安全影响系数构建了常用车速管控设施综合优化技术,提出了不利天气条件下快速道路限速值优化设计技术,构建了面向安全增强、效率提升和多目标协同优化的可变限速控制和系统搭建技术。 "
东南大学 2021-04-10
适用于陶瓷PTC装配技术的拉膜与切膜装置
本发明公开了一种适用于陶瓷PTC装配技术的拉膜与切膜装置。包括送膜机构、拉膜机构和切膜机构,机架上沿薄膜传送方向依次设有送膜机构、切膜机构和拉膜机构,切膜机构包括固定在机架上的压板组件和刀片组件,压板组件安装在刀片组件上方;压板组件包括前撑板气缸、前撑板气缸顶杆、前撑板、压板、后撑板、压板气缸和压板气缸顶块,拉膜机构包括拉膜电机、拉膜丝杆、拉膜滑轨和用于夹膜的拉膜夹板组件。本发明采用自动拉膜、切膜技术,相比手工拉膜、切膜技术,极大提高了生产效率。
浙江大学 2021-04-11
多元化合物半导体单晶的制备方法与生长装置
一种多元化合物半导体单晶的制备方法,工艺步骤为:①清洁坩埚,②装料并除气封结,③晶体生长,④退火与冷却。与该方法配套的单晶生长装置含有可移动下炉加热器及含有中部辅助加热器的单晶生长炉,它可以灵活根据多元化合物的结晶习性,实现对结晶温度梯度区的温场调节,获得化合物单晶生长所需的窄温区、大温梯的结晶温场分布,维持固-液界面的稳定,实现单晶体的平界面生长。使用该生长装置,采用坩埚下降法可成功生长出外观完整、结晶性能好的多种多元化合物半导体单晶体。
四川大学 2021-04-11
大跨度与多高层建筑结构物振动控制新技术
本项目科技成果可以有效解决大跨度或多高层民用、商用或工业用途筑结构物中的振动问题,振动类型可以是由地震和风等环境荷载诱发的结构振动,也可以是由电机和旋转机械等工业设备引起的建筑物振动反应。科研项目“多高层建筑地震反应的消能与控制”系国家重点科技项目(攻关)计划专题,课题编号 101-9914006-3,由国家计委下达。本项目是在日本、美国和新西兰等地震多发国家近十年来广泛关注的技术,随着经济的发展在我国也备受重视。其基本思想是使被设计的建筑物在使用期间符合基于三个水准即“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标的要求,实质是强调满足生命安全和损坏控制这样两个设计目标,但是解决的手段依靠的是包括消能减震技术在内结构控制技术。本项目的研究内容以被动控制技术为主,开发了包括挤压型铅合金阻尼器和弯剪型铅合金阻尼器在内的各种工程实用的阻尼器。项目研究成果 2007 年获华夏建设科学技术一等奖(建设部,获奖年度为 2006 年),其中的弯剪型铅合金阻尼器获国家发明专利。
北京科技大学 2021-04-11
泌乳奶牛日粮氨基酸平衡关键参数研究与应用
该项目发现了饲草类饲料蛋白各组分中C组分是可以消化利用的,更正了国际上认为饲草类饲料中C组分不能消化利用的观点,为饲料蛋白的高效利用提供了新的理论依据。确定了奶牛常用饲料在小肠可消化吸收利用的氨基酸种类、利用效率,为我国养牛产业提供了常用饲料小肠可消化吸收(实际奶牛机体利用水平的)氨基酸数据库。 揭示了蛋氨酸(Met)和赖氨酸(Lys)缺乏时奶牛生产中乳蛋白合成的代谢机制,为氨基酸在奶牛生产中的平衡应用提供了理论依据。提出了奶牛小肠可代谢10 种必须氨基酸的适宜配比,确定了北方典型日粮泌乳早中期奶牛瘤胃保护蛋氨酸(Met)和赖氨酸(Lys)的适宜添加量分别为74g和190g。提出了以小肠可代谢氨基酸为基础的奶牛日粮应用技术1 套,日粮粗蛋白水平降低2个百分点,提高了日粮中氮的利用率,降低了饲料成本,提高了奶产量和乳蛋白,乳蛋白率平均提高0.15个百分点。减少了奶牛粪尿中氮的排放,降低了对环境的污染。
山东农业大学 2021-04-23
4K超高清直播系统关键技术研究与应用
项目成果/简介:2019年上海市科技进步一等奖超高清视频是继视频数字化、高清化之后的新一轮重大技术革新,将带动视频采集、制作、传输、呈现、应用等产业发生深刻变革。从2K高清晰度电视向4K超高清晰度电视的跨越,对直播系统的采、录、编、播提出了新的要求,如何解决直播中的高清同播录制、实时内容压缩、智能数据管理和鲁棒稳定传输技术难题,成为制约4K超高清电视广播发展的关键瓶颈。4K超高清编辑处理平台在国家高技术研究发展计划和上海市科技创新行动重大项目的支持下,上海交大项目组团队在全国率先开启了4K超高清电视直播系统的研究。历经八年与超高清全产业链核心单位进行产学研合作,在超高清一致同播制作、实时并行编码、海量数据存管、无线高效广播和网络传输控制上取得了关键技术突破,形成了4K超高清电视直播系统,并完成全链路技术验证。率先在上海实现了4K超高清直播的有线无线同步播出,为我国4K超高清直播频道开播提供了解决方案,实现了千万用户级的4K超高清电视直播服务。该直播系统打破了国外技术垄断,促进了超高清网络传输、芯片、显示面板、终端整机及内容制作分发、行业应用等各环节产品的升级换代,有力地支撑了“中国制作2025”国家重大战略的实施,全面促进了我国电视广播产业的高质量发展。项目获国家授权发明专利17项,近三年直接销售逾5.5亿元,新增利润超4千万元,获2017年广播影视科技创新一等奖。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目
上海交通大学 2021-04-10
城市循环经济发展共性技术开发与应用研究
按照“顶层设计、节点联动、政策保障”的技术路线,以“生产、流通、消费与处理处置”生命周期全过程相结合的思路,通过关键技术突破和示范工程建设,形成了由“规划集成、清洁生产、废物回收交易、废物资源化、政策管理规范化”五类支撑城市循环经济发展的共性技术支持体系。其中,在城市循环经济规划顶层设计方面,按照投入产出分析技术和空间物质流分析技术,研究编制了《苏州市循环经济发展规划(2008)》;在生产环节,选择试点企业实施了全过程清洁生产以及组团式水热能综合利用网络的示范工程,突破了电子、电力、化工、印染和采选矿五类行业的清洁生产技术,并推广应用到约1000家企业;在流通环节,构建了再生资源交易标准化平台,建立了餐厨垃圾和电子废物等废物回收体系;在消费与处理处置环节,针对东部城市大量产生的废轮胎、餐厨垃圾、焚烧飞灰和电子废物4种典型废物,开发了废旧轮胎常温精细粉碎生产塑化胶粉技术、餐厨垃圾湿热水解资源化处理技术、焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化技术、成套化电子废弃物处理和资源化利用技术,并建立相应的规模化示范工程;在政策保障部分,研究提出了循环经济规划、餐厨垃圾、电子废物等回收政策与管理办法,支撑出台了政府绿色采购、清洁生产管理办法等一系列支撑循环经济的地方政策、法规以及管理办法,并在苏州市得到了实施。
清华大学 2021-04-10
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