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Advanced polymer materials-based electronic skins for tactile and non-contact sensing applications

InfoMat 2023年第7期5卷 1-42页

作者： Feifei Yin hongsen niu Eun-Seong Kim Young Kee Shin Yang Li Nam-Young Kim Department of Electronics Engineering Kwangwoon UniversitySeoulRepublic of Korea Department of Molecular Medicine and Biopharmaceutical Sciences Seoul National UniversitySeoulRepublic of Korea School of Information Science and Engineering University of JinanJinanthe People's Republic of China

Recently,polymer materials have been at the forefront of other materials in building high-performance flexible electronic skin(e-skin)devices due to con-spicuous advantages including excellent mechanical flexibility,good compatibil-ity,and high ***,most research works just paid considerable attention and effort to the design,construction,and possible application of e-skins that reproduce the tactile perception of the human skin sensory *** with tactile sensing devices,e-skins that aim to imitate the non-contact sensing features in the sensory system of human skin tend to avoid undesired issues such as bacteria spreading and mechanical *** further promote the development of e-skins to the human skin sensory system where tactile perception and non-contact sensing complement each other,significant progress and advances have been achieved in the field of polymer materials enabled e-skins for both tactile perception and non-contact sensing *** this review,the latest progress in polymer material-based e-skins with regard to tactile,non-contact sensing capabilities and their practical applications are *** fabrication strategies of polymer materials and their role in building high-performance e-skins for tactile and non-contact sensing are ***,we also review the research works that integrated the polymer-based tactile and non-contact e-skins into robots and prostheses,smart gloves,and VR/AR devices and addressed some representative problems to dem-onstrate their suitability in practical applications in human–machine ***,the current challenges in the construction of high-performance tactile and non-contact e-skins are highlighted and promising properties in this direction,by taking advantage of the polymer materials,are outlined.

关键词： electronic skins human-machine interaction non-contact sensing polymer materials tactile sensing

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Advances in advanced solution-synthesis-based structural materials for tactile sensors and their intelligent applications

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InfoMat 2024年第1期6卷 31-64页

作者： hongsen niu Ning Li Eun-Seoung Kim Young Kee Shin Nam-Young Kim Guozhen Shen Yang Li School of Information Science and Engineering University of JinanJinanthe People's Republic of China RFIC Centre Department of Electronics EngineeringKwangwoon UniversitySeoulRepublic of Korea Department of Molecular Medicine and Biopharmaceutical Sciences Seoul National UniversitySeoulRepublic of Korea School of Integrated Circuits and Electronics Beijing Institute of TechnologyBeijingthe People's Republic of China School of Microelectronics Shandong UniversityJinanthe People's Republic of China

Intelligent applications,with tactile sensors at their core,represent significant advancement in the field of artificial ***,achieving perception abilities in tactile sensors that match or exceed human skin remains a formidable ***,the design and implementation of hierarchical structural materials are considered the optimal solution to this *** contrast to conventional methods,such as complicated lithography and three-dimensional printing,the cost-effective and scalable nature of advanced solution-synthesis methods makes them ideal for preparing diverse tactile sensors with hierarchical structural ***,the process and applicability of advanced solution synthesis methods have yet to form a seamless ***,the development and intellectualization of tactile sensors based on advanced solution synthesis methods are still in their early stages,and require a comprehensive and systematic review to usher in *** study delves into the advantages and disadvantages of various advanced solution synthesis methods,providing detailed ***,the positive effects of hierarchical structural materials constructed using these methods in tactile sensors and their intelligent applications are also discussed in ***,the challenges and future opportunities faced by this emerging field are summarized.

关键词： aqueous phase reduction artificial intelligence hydrothermal growth in situ polymerization tactile sensor

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Advances in flexible sensors for intelligent perception system enhanced by artificial intelligence

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InfoMat 2023年第5期5卷 55-110页

作者： hongsen niu Feifei Yin Eun-Seong Kim Wenxiao Wang Do-Young Yoon Cong Wang Junge Liang Yang Li Nam-Young Kim RFIC Centre Kwangwoon UniversitySeoulRepublic of Korea Department of Electronics Engineering Kwangwoon UniversitySeoulRepublic of Korea NDAC Centre Kwangwoon UniversitySeoulRepublic of Korea Department of Chemical Engineering Kwangwoon UniversitySeoulRepublic of Korea School of Electronics and Information Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbinthe People's Republic of China Department of Electronic Engineering Jiangnan UniversityWuxithe People's Republic of China School of Information Science and Engineering University of JinanJinanthe People's Republic of China

Intelligent perception means that with the assistance of artificial intelligence(AI)-motivated brain,flexible sensors achieve the ability of memory,learning,judgment,and reasoning about external information like the human *** to the superiority of machine learning(ML)algorithms in data processing and intelligent recognition,intelligent perception systems possess the ability to match or even surpass human perception ***,the built-in flexible sensors in these systems need to work on dynamic and irregular surfaces,inevitably affecting the precision and fidelity of the acquired *** recent years,the strategy of introducing the developed functional materials and innovative structures into flexible sensors has made some progress toward the above challenges,and with the blessing of ML algorithms,accurate perception and reasoning in various scenarios have been ***,the most representative functional materials and innovative structures for constructing flexible sensors are comprehensively reviewed,the research progress of intelligent perception systems based on flexible sensors and ML algorithms is further summarized,and the intersection of the two is expected to unlock new opportunities for next-stage AI development.

关键词： flexible sensor intelligent perception artificial intelligence machine learning

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Tailoring Classical Conditioning Behavior in TiO_(2) Nanowires:ZnO QDs-Based Optoelectronic Memristors for Neuromorphic Hardware

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Nano-Micro Letters 2024年第7期16卷 265-280页

作者： Wenxiao Wang Yaqi Wang Feifei Yin hongsen niu Young-Kee Shin Yang Li Eun-Seong Kim Nam-Young Kim School of Information Science and Engineering University of JinanJinan 250022People’s Republic of China RFIC Centre NDAC CentreKwangwoon UniversityNowon-guSeoul 139-701South Korea Department of Electronics Engineering Kwangwoon UniversityNowon-GuSeoul 139-701South Korea School of Microelectronics Shandong UniversityJinan 250101People’s Republic of China Department of Molecular Medicine and Biopharmaceutical Sciences Seoul National UniversitySeoul 08826South Korea

Neuromorphic hardware equipped with associative learn-ing capabilities presents fascinating applications in the next generation of artificial ***,research into synaptic devices exhibiting complex associative learning behaviors is still ***,an optoelec-tronic memristor based on Ag/TiO_(2) Nanowires:ZnO Quantum dots/FTO was proposed and constructed to emulate the biological associative learning *** implementation of synaptic behaviors,including long and short-term plasticity,and learning-forgetting-relearning behaviors,were achieved in the device through the application of light and electrical *** the optoelectronic co-modulated characteristics,a simulation of neuromorphic computing was conducted,resulting in a handwriting digit recognition accuracy of 88.9%.Furthermore,a 3×7 memristor array was constructed,confirming its application in artificial visual *** importantly,complex biological associative learning behaviors were emulated by mapping the light and electrical stimuli into conditioned and unconditioned stimuli,*** training through associative pairs,reflexes could be triggered solely using light ***-sively,under specific optoelectronic signal applications,the four features of classical conditioning,namely acquisition,extinction,recovery,and generalization,were elegantly *** work provides an optoelectronic memristor with associative behavior capabilities,offering a pathway for advancing brain-machine interfaces,autonomous robots,and machine self-learning in the future.

关键词： Artificial intelligence Classical conditioning Neuromorphic computing Artificial visual memory Optoelectronic memristors ZnO Quantum dots

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电火花加工放电状态的自适应滤波

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哈尔滨工程大学学报 2015年第11期36卷 1522-1525页

作者：周明吴建洋曾祥渭牛聚粉田洪森北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044

电火花加工过程具有非线性、弱稳态的特性,加工过程中放电状态变化剧烈,导致控制变量随之大幅度震动,对系统稳定性极为不利,因此需要对放电状态曲线进行光滑滤波。由于二阶自回归放电状态模型的参数辨识是有偏估计,提出采用中间变量的... 详细信息

电火花加工过程具有非线性、弱稳态的特性,加工过程中放电状态变化剧烈,导致控制变量随之大幅度震动,对系统稳定性极为不利,因此需要对放电状态曲线进行光滑滤波。由于二阶自回归放电状态模型的参数辨识是有偏估计,提出采用中间变量的方法消除参数的有偏估计。采用一个卡尔曼滤波器建立中间变量,另一个卡尔曼滤波器用于二阶自回归放电状态模型的参数辨识,2个卡尔曼滤波器共同组成了一个自适应滤波器。经实验数据验证:该自适应滤波方法不仅能够光滑放电状态曲线,而且能够消除线性滤波本身固有的相移和延迟,同时,自适应滤波方法不会像线性滤波方法造成整个控制系统阶次大幅升高、稳定性下降,能够充分保障实时控制和系统稳定性。

关键词：自适应滤波放电状态电火花加工卡尔曼滤波中间变量法参数辨识

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2006-2020年中国20岁及以上人群胰腺癌死亡分析及趋势预测

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中华肿瘤防治杂志 2023年第12期30卷 699-707页

作者：陈宏森杨之雨蒋栋铭胡明牛喆昀王瑞华曹广文海军军医大学流行病学教研室生物安全防御教育部重点实验室上海市医学防护重点实验室上海200433 暨南大学流行病学教研室广东广州510632 同济大学医学院上海200092

目的分城乡和性别阐明中国≥20岁人群胰腺癌死亡变化特征及未来趋势。方法基于中国死因监测数据集,采用局部加权回归和Joinpoint回归,明确2006-2020年胰腺癌的死亡趋势,通过年龄时期队列模型分析、预测胰腺癌死亡趋势。结果 2006-2020... 详细信息

目的分城乡和性别阐明中国≥20岁人群胰腺癌死亡变化特征及未来趋势。方法基于中国死因监测数据集,采用局部加权回归和Joinpoint回归,明确2006-2020年胰腺癌的死亡趋势,通过年龄时期队列模型分析、预测胰腺癌死亡趋势。结果 2006-2020年,胰腺癌粗死亡率为6.320/10万,年龄标化死亡率(ASMR)为4.551/10万。城市和农村人群ASMR分别为5.643/10万和3.976/10万,男性和女性分别为5.485/10万和3.653/10万。胰腺癌死亡持续增加,农村人群每年上升3.684%(t=18.609,P<0.001),高于城市人群的0.173%,t=0.800,P=0.438。男性和女性ASMR每年增加基本一致,分别为1.834%(t=7.456,P<0.001)和1.994%(t=8.055,P<0.001)。年龄效应随年龄增长而增加,60岁以后所有人群年龄效应增长趋势放缓。时期效应随着时间推移而上升,城市和农村人群死亡风险15年间分别增加了57.054%和112.852%,男性和女性则各增加了79.803%和87.989%。队列效应随时期而下降,1976年以后出现反弹。预测未来20年,男性、女性胰腺癌ASMR仍会增长。结论中国≥20岁人群胰腺癌死亡趋势持续上升,呈现城市死亡增加高于农村,男性高于女性的特征。预测发现,在未来20年胰腺癌死亡趋势仍会持续上升。

关键词：胰腺癌死亡成年人 Joinpoint回归局部加权回归年龄时期队列模型趋势分析与预测

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2000-2020年全球肝癌发病和死亡状况和未来流行趋势:GLOBOCAN数据分析

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中华肝脏病杂志 2023年第3期31卷 271-280页

作者：王瑞华胡明杨之雨牛喆昀陈宏森周雄曹广文暨南大学流行病学教研室广州510632 海军军医大学流行病学教研室上海200433 同济大学医学院上海200120

目的比较全球不同地区肝癌发病和死亡的地理差异和时间趋势,对未来肝癌负担进行预测。方法收集GLOBOCAN 2020数据库中2000-2020年全球不同人类发展指数国家肝癌发病和死亡数据。使用joinpoint模型及年度百分比变化分析2000-2020年全球... 详细信息

目的比较全球不同地区肝癌发病和死亡的地理差异和时间趋势,对未来肝癌负担进行预测。方法收集GLOBOCAN 2020数据库中2000-2020年全球不同人类发展指数国家肝癌发病和死亡数据。使用joinpoint模型及年度百分比变化分析2000-2020年全球肝癌发病和死亡状况和未来流行趋势。结果男性肝癌年龄标准化死亡率(ASMR)从2000年的8.0/10万到2015年7.1/10万(年度百分比变化=-0.7,95%CI:-1.2~-0.3,P=0.002),女性肝癌ASMR从2000年的3.0/10万到2015年2.8/10万(年度百分比变化=-0.5,95%CI:-0.8~-0.2,P<0.001)。男女ASMR比例2000年为2.67∶1,2015年为2.51∶1,说明男女死亡率差异略有缩小。2020年全球肝癌ASIR和ASMR分别为9.5/10万和8.7/10万。男性年龄标准化发病率(ASIR)和ASMR(分别为14.1/10万和12.9/10万)是女性(分别为5.2/10万和4.8/10万)的2~3倍。不同人类发展指数国家和地区ASIR和ASMR存在显著差异(P_(ASIR)=0.008,P_(ASMR)<0.001),ASMR分布和ASIR极其接近。预计2040年新发病例将增加58.6%(1436744例),死亡病例将增加60.9%(1335375例),其中亚洲发病数和死亡数分别增加397003例和374208例。结论2000-2015年,全球范围内由肝癌引起的ASMR呈下降趋势,但2020年肝癌最新流行病学现状及预测表明,未来20年肝癌防控在全球范围内仍然是一项重大挑战。

关键词：肝癌人类发展指数标化发病率标化死亡率

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仪器分析实验混合式教学模式改革探索

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中国现代教育装备 2024年第13期 86-89页

作者：张宏森王乐乐牛中毅哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001

混合式教学模式为仪器分析实验课程提供了更灵活、更多样的教学方式。针对实际教学过程中存在教学设备不足、课时不足和学生实践能力培养力度不足等问题,引入混合式教学模式。系统分析了课前线上学习、课中线下实验教学和课后线上提升... 详细信息

混合式教学模式为仪器分析实验课程提供了更灵活、更多样的教学方式。针对实际教学过程中存在教学设备不足、课时不足和学生实践能力培养力度不足等问题,引入混合式教学模式。系统分析了课前线上学习、课中线下实验教学和课后线上提升三个阶段的教学特点和主要任务,探索了充分利用线上教学资源提高教学质量的有效途径,对于其他课程也具有指导和借鉴意义。

关键词：混合式教学仪器分析实验课课程设计教学改革

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综合物探方法在隧道隐患排查治理中的应用

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中国科技纵横 2021年第21期 99-100,109页

作者：刘金辉陈杰周慧莹何洪森牛双晨四川中成煤田物探工程院有限公司四川成都 610072

川气东送工程中某段隧道因煤矿空采区变形,洞身出现变形破坏,严重影响输气安全,亟需进行隐患排查治理.本次采用地质雷达法和高密度电法相结合的综合物探方法,查明了隧道衬砌缺陷、破碎带等隐患发育分布情况,为工程恢复治理提供数据支撑... 详细信息

川气东送工程中某段隧道因煤矿空采区变形,洞身出现变形破坏,严重影响输气安全,亟需进行隐患排查治理.本次采用地质雷达法和高密度电法相结合的综合物探方法,查明了隧道衬砌缺陷、破碎带等隐患发育分布情况,为工程恢复治理提供数据支撑.结果表明,综合物探方法在隧道隐患排查治理中具有良好的应用效果.

关键词：综合物探地质雷达高密度电法衬砌缺陷破碎带

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启迅同创校园物流系统的构建

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森林工程 2011年第3期27卷 92-94页

作者：封星宇安立华王洪森陈雯李洪亮牛亚娟东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040

随着现代物流业的迅速发展,校园物流日渐受到各大物流企业的重视,高校成了被抢占的市场。目前,校园物流的形式、规模各异,但是成功者很少。本课题结合对东北林业大学周边的调查结果,对东北林业大学适合开展校园物流的因素进行分析,利用... 详细信息

随着现代物流业的迅速发展,校园物流日渐受到各大物流企业的重视,高校成了被抢占的市场。目前,校园物流的形式、规模各异,但是成功者很少。本课题结合对东北林业大学周边的调查结果,对东北林业大学适合开展校园物流的因素进行分析,利用校企合作的成果构建校园物流系统,旨在通过此系统实现校企资源共享、优势互补、平等互利、共同发展。

关键词：校园物流实践需求

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