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表型可塑性的研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1881-1892页

作者：孔源杜茁赵毅强中国农业大学生物学院畜禽生物育种全国重点实验室北京100193 中国科学院遗传与发育生物学研究所北京100101

表型可塑性是指同一基因型个体在不同环境下表现不同表型的现象,或生物体为响应不同环境条件而产生不同表型的能力,是生物体的基本属性,也是适应环境的重要途径.生物体对遗传变异和环境扰动的鲁棒性则被称为渠道化,体现了生物体适应环... 详细信息

表型可塑性是指同一基因型个体在不同环境下表现不同表型的现象,或生物体为响应不同环境条件而产生不同表型的能力,是生物体的基本属性,也是适应环境的重要途径.生物体对遗传变异和环境扰动的鲁棒性则被称为渠道化,体现了生物体适应环境变化的不同策略.现代表型可塑性的研究起始于1965年,如今已成为一个热门的研究领域.为了对表型可塑性进行定量,研究者往往使用具有相同遗传背景的群体,在包含对照环境的两种以上不同环境下量化可塑性反应.经典的表型可塑性量化方法在群体或个体水平上比较表型值的差异或表型值与环境的回归斜率.随着研究的进步,目前的可塑性量化方法正在逐步完善,遗传背景、G×E等也被加入到定量策略中.表型可塑性被认为受到遗传信息和表观遗传两方面的影响,但其背后的机制仍未被阐明.同样地,表型可塑性与适应性之间的关系存在一定的争议,其意义具有高度可变性,应做到具体问题具体分析.本文系统地介绍了表型可塑性的概念、发展简史、机制、量化方法及其与适应性的关系,结合动物、植物以及微生物的例子,总结了该领域目前的研究进展与存在的问题,并对未来的发展进行展望,以期为表型可塑性的相关研究提供较为全面的参考.

关键词：表型可塑性机制量化指标渠道化

RISC-V AES扩展指令的硅前评估与安全增强

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 7-13页

作者：赵毅强魏鑫李尧何家骥天津大学微电子学院天津300072

针对密码算法加速的指令集架构扩展可能为处理器引入侧信道泄露的风险,提出了一种硅前阶段侧信道安全评估方法,能准确定位处理器运行过程中存在侧信道泄露风险的时刻与微架构组件.基于一款32 bit顺序精简指令集计算机(RISC-V)处理器架构... 详细信息

针对密码算法加速的指令集架构扩展可能为处理器引入侧信道泄露的风险,提出了一种硅前阶段侧信道安全评估方法,能准确定位处理器运行过程中存在侧信道泄露风险的时刻与微架构组件.基于一款32 bit顺序精简指令集计算机(RISC-V)处理器架构,实现了两种代表性的高级加密标准(AES)扩展指令与扩展硬件电路,而后应用所提出的评估方法对其开展侧信道安全评估.基于评估结果提出了扩展端口动态掩码和运算单元功耗随机化的混合防护策略,进行了硅前安全验证,最终实现了高侧信道安全的AES指令集架构扩展.实验结果表明:所提出的混合防护策略能够在4.9%的面积开销下,提升了AES扩展1 886倍以上的侧信道安全性.

关键词：硅前侧信道高级加密标准(AES) 扩展指令精简指令集计算机(RISC-V) 相关性功耗分析

Curvature Compensated CMOS Bandgap Reference with Novel Process Variation Calibration Technique

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Journal of Beijing Institute of Technology 2018年第2期27卷 182-188页

作者： Jiancheng Zhang Mao Ye yiqiang zhao Gongyuan zhao Tianjin Key Laboratory of Imaging and Sensing Microelectronic Technology Tianjin UniversityTianjin 300072China Tianjin Infrared Imaging Technology Engineering Center Tianjin 300072China

A lowtemperature coefficient（ TC） bandgap reference（ BGR） with novel process variation calibration technique is proposed in this paper. This proposed calibration technique compensating both TC and output value of BGR achieves fine adjustment step towards the reference voltage,while keeping optimal TC by utilizing large resistance to help layout match. The high-order curvature compensation realized by poly and p-diffusion resistors is introduced into the design to guarantee the temperature characteristic. Implemented in 180 nm technology,the proposed BGR has been simulated to have a power supply rejection ratio（ PSRR） of 91 dB@100 Hz. The calibration technique covers output voltage scope of 0. 49 V-0. 56 Vwith TC of 9. 45 × 10^（-6）/℃-9. 56 × 10^（-6）/℃ over the temperature range of-40 ℃-120 ℃. The designed BGR provides a reference voltage of 500 mV,with measured TC of 10. 1 × 10^（-6）/℃.

关键词： bandgap reference voltage process variation resistance-trimming current-calibration curvature compensation temperature coefficient

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应用于半导体激光器的高精度温控系统设计

红外与激光工程 2024年第4期53卷 67-77页

作者：叶茂杜恩斯王秋玮赵毅强天津大学天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 天津大学微电子学院天津300072

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采... 详细信息

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采集与调理模块,全桥降压电路驱动模块,热电制冷器模块等。针对热敏电阻和电桥的非线性误差,提出了一种可变控温零点的温度信号调理方法,该方法基于迭代与多目标最优化算法,提高了控温精度,同时降低了仪表放大器与模数转换器的指标要求,从而降低了系统成本。针对温度滞后大、延迟高的特点,控温策略采用了抗饱和积分的PID(AWPID)自动控制方法,从而降低超调,加快收敛速度。测试结果表明,该温控系统在-45~75℃的温度范围内,实现了±0.02℃的控温精度,相较于固定控温零点的温控系统最大0.1951℃的控温精度提高了89.7%。与传统PID控制算法相比,AWPID控制算法将超调从9.13%降低到1.5%,将稳定时间从41 s降低到30 s。稳定性测试表明,该温控系统能够在长时间内保持±0.02℃的控温精度,满足稳定性要求。该系统具有高精度、快速响应、高集成化、低成本的特点,为半导体激光器的复杂应用场景提供了高精度的温度保障。

关键词：半导体激光器高精度温度控制可变控温零点最优化算法抗饱和积分PID

Golden chip free Trojan detection leveraging probabilistic neural network with genetic algorithm applied in the training phase

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Science China(Information Sciences) 2020年第2期63卷 242-244页

作者： Yanjiang LIU Jiaji HE Haocheng MA yiqiang zhao School of Microelectronics Tianjin University

Dear editor,Hardware Trojan has become a serious threat to the trustworthiness of critical applications [1].Among all existing detection approaches, golden chip-free Trojan detection approaches have attracted wide attention in [2]. Recently, various supervised learning techniques are applied to the golden chip-free Trojan detection approaches [3].

关键词： simulation Golden chip free Trojan detection leveraging probabilistic neural network with genetic algorithm applied in the training phase

A study of residual characteristics in floating gate transistors

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Science China(Information Sciences) 2018年第6期61卷 250-252页

作者： Jia WANG yiqiang zhao Ruishan XIN Mao YE School of Microelectronics Tianjin University Tianjin Key Laboratory of Imaging and Sensing Microelectronic Technology Tianjin University

Dear editor,The floating gate transistor is a device that has been extensively applied to non-volatile memories,such as EEPROM and Flash memories.The residual characteristics of floating gate transistors after program... 详细信息

关键词： cycle A study of residual characteristics in floating gate transistors

High-efficient generation algorithm for large random active shield

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Science China(Information Sciences) 2019年第3期62卷 211-213页

作者： Ruishan XIN Yidong YUAN Jiaji HE Yuehui LI yiqiang zhao School of Microelectronics Tianjin University Tianjin Key Laboratory of Imaging and Sensing Microelectronic Technology Tianjin University

Dear editor,Security integrated circuits play important roles in trusted platform modules [1], embedded devices, etc. However, invasive attacks [2] are serious threats on such circuits. Active shield is regarded as an... 详细信息

关键词： DC High-efficient generation algorithm for large random active shield CMA Pb

Paraffin/SiC as a Novel Composite Phase-Change Material for a Lithium-Ion Battery Thermal Management System

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Transactions of Tianjin University 2021年第1期27卷 55-63页

作者： Wei Kang yiqiang zhao Xueheng Jia Lin Hao Leping Dang Hongyuan Wei School of Chemical Engineering and Technology Tianjin UniversityTianjin 300072China Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co. LtdTianjin 300072China

A lithium-ion battery thermal management system has always been a hot spot in the battery industry. In this study, a novel high-thermal-conductivity composite phase-change material(CPCM) made by paraffin wax and silicon was adopted to facilitate heat transfer. Moreover, high resistance or even insulation of CPCM is capable of preventing short circuits between the cells. The heat transfer mechanism of CPCMs was determined under a scanning electron microscope. A thermogravimetric analyzer was employed to determine the thermal stability. A diff erential scanning calorimeter was used to explore the thermophysical properties of the composite samples. By comparing the results of the experiment, it was reported that under the silicon carbide content of 5%, the parameters were better than others. The phase-change enthalpy of CPCM was 199.4 J/g, the leakage rate of liquid was 4.6%, and the melting point was 53.6℃. To verify the practicality of CPCM, a three-dimensional layered battery pack model was built in the COMSOL Multiphysics software. By simulating the thermal runaway inside the battery packs of various materials, it was reported that the addition of CPCM significantly narrowed the temperature range of the battery pack from 300–370 to 303–304 K. Therefore, CPCM can eff ectively increase the rate of heat transfer to prevent the chain of thermal runaway reactions. It also enables the battery pack to run at a stable temperature.

关键词： Lithium-ion battery Phase-change material Paraffin Silicon carbide Thermal runaway

AGING PROPERTIES OF THE LIFETIME IN SIMPLE ADDITIVE DEGRADATION MODELS

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Journal of Systems Science & Complexity 2011年第4期24卷 753-760页

作者： Xiaohu LI Rongfang YAN yiqiang zhao School of Mathematical Science Xiamen University Xiamen 361005 China. College of Mathematics and Information Beienee Northwest Normal University Lanzhou 730050 China. Schoolof Mathematics and Statistics Carleton University Ottawa Ontario KIS 5B6 Canada.

这份报纸与单个随机的效果应付简单添加剂降级模特儿。作者进一步学习在暗示一生和随机的变化的变老的性质之间的连接。它两个都被发现那随机的变化和吝啬的降级路径影响的分析行为的变老的性质暗示一生的变老的行为。

关键词：老化性能降解模型添加剂生命周期随机变化老化行为退化模型随机效应