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智慧动物与电子科技交互:现状与展望

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 890-911页

作者：赵津晶周扬帆张秉傲伊鸣姜红许胜勇北京大学电子学院北京100871 北京大学神经科学研究所北京100191

人类与动物的交互合作自古以来就有着悠久的历史,伴随着智能芯片、可穿戴设备和机器算法的快速发展,智慧动物与电子科技的交互成为了现实。如今,人类可以借助电子系统与动物进行沟通、感知和控制。这类电子设备的目标在于实现以动物为... 详细信息

人类与动物的交互合作自古以来就有着悠久的历史,伴随着智能芯片、可穿戴设备和机器算法的快速发展,智慧动物与电子科技的交互成为了现实。如今,人类可以借助电子系统与动物进行沟通、感知和控制。这类电子设备的目标在于实现以动物为中心的工作模式,从而提升人类对动物的理解,最终促进动物智能和创造力的发展。本文将中型、大型动物作为研究对象,以发展其能力增强为目标,提出了“智慧动物增强系统”的构想。该构想用以描述这类装置的特性,并对现有的动物与计算机接口解决方案进行了全面综述。总的来说,智慧动物增强系统主要分为植入式和非植入式两类,均由接口平台、感知与解读、控制与指示三部分构成,并通过不同层次的增强系统和架构模式,从而实现人与动物的智慧交互。尽管已有的智慧动物增强系统仍然缺乏完整独立的交互系统架构,但在未来的发展中,智慧动物增强系统具备良好的前景和发展空间,不仅可以用于替代尖端设备和运输设备,还有望通过智慧共联实现跨物种的信息交互。同时,智慧动物增强系统可以促进人与动物的双向交互,对动物伦理和生态保护的发展也将产生重要的推动作用。更为重要的是,基于动物主体的交互模型开发能够为设计人机交互系统提供可借鉴的研究经验,从而有助于更高效地推进人机结合宏伟目标的早日实现。

关键词：动物科技交互动机结合植入式装置非植入式装置可穿戴装置智慧动物增强系统

面向深地探测的光纤重力梯度仪测量原理与研制进展

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地球物理学报 2024年第2期67卷 809-819页

作者：王文伯陈彦钧朱兰鑫黄慧敏操玉文曹新宇周子奇周桐何妍时方朔李正斌北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学信息科学技术学院北京100871

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速... 详细信息

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速度计进行精密传感.本文设计了重力梯度原型样机,并利用ANSYS有限元仿真论证了其可行性与稳定性,在此基础上对光纤重力梯度原型样机进行了长达14天的连续静态测试,得到角加速度测量本底噪声低于3×10^(-10)rad·s^(-2)·Hz^(-1/2),对应重力梯度测量噪声达0.68 E·Hz^(-1/2).基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量没有对传感单元一致性的要求,无需复杂的环境控制与辅助设备,测试结果展现了其高灵敏度特性以及应用于深地探测的巨大潜力.

关键词：深地探测重力梯度光纤角加速度计

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物理层安全保密电话的实现

中兴通讯技术 2024年

作者：林立峰周子健焦秉立北京大学电子学院

随着通信系统应用的迅速发展，服务数据的安全性变得至关重要。时至今日，我们仅有两种有效的数据安全方法：一种是早期的传统方法，它基于密码学变换了数据表达方式，使得破译十分困难。另一种是Wyner于1975年引入物理层安全方法，它... 详细信息

随着通信系统应用的迅速发展，服务数据的安全性变得至关重要。时至今日，我们仅有两种有效的数据安全方法：一种是早期的传统方法，它基于密码学变换了数据表达方式，使得破译十分困难。另一种是Wyner于1975年引入物理层安全方法，它分析了窃听者信道容量与噪声的关系，指出给出了通信信息比特的永久不可破译的条件。相对而言，前者在通信的应用层保护数据安全。但是，在使用先进的超大型计算机总是可以破译的。后者则在通信物理层彻底阻断了探测信息的可能性。本文提出一种基于物理层安全保密电话的实现方法，并详尽描述的设备制造和测试环节，其保密原理是，在电话双向通信每一个信道上释放人工噪声，使得非法窃听在线路上任何探测点的信号功率远低于人工噪声功率，从而无法辨别通信的信息比特。而合法用户则利用同频同时全双工原理消除这些人工噪声，以恢复正常的通信功能。文章描述了基本原理、信号流程和电路设计，以及样机的测试和分析。

关键词：物理层安全同频同时全双工保密电话人工噪声

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微服务系统服务依赖发现技术综述

软件学报 2024年第1期35卷 118-135页

作者：张齐勋吴一凡杨勇贾统李影吴中海北京大学信息科学技术学院北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学软件工程国家工程研究中心北京100871 北京大学人工智能研究院北京100871

微服务架构得到了广泛的部署与应用,提升了软件系统开发的效率,降低了系统更新与维护的成本,提高了系统的可扩展性.但微服务变更频繁、异构融合等特点使得微服务故障频发、其故障传播快且影响大,同时微服务间复杂的调用依赖关系或逻辑... 详细信息

微服务架构得到了广泛的部署与应用,提升了软件系统开发的效率,降低了系统更新与维护的成本,提高了系统的可扩展性.但微服务变更频繁、异构融合等特点使得微服务故障频发、其故障传播快且影响大,同时微服务间复杂的调用依赖关系或逻辑依赖关系又使得其故障难以被及时、准确地定位与诊断,对微服务架构系统的智能运维提出了挑战.服务依赖发现技术从系统运行时数据中识别并推断服务之间的调用依赖关系或逻辑依赖关系,构建服务依赖关系图,有助于在系统运行时及时、精准地发现与定位故障并诊断根因,也有利于如资源调度、变更管理等智能运维需求.首先就微服务系统中服务依赖发现问题进行分析,其次,从基于监控数据、系统日志数据、追踪数据等3类运行时数据的角度总结分析了服务依赖发现技术的技术现状;然后,以基于服务依赖关系图的故障根因定位、资源调度与变更管理等为例,讨论了服务依赖发现技术应用于智能运维的相关研究.最后,对服务依赖发现技术如何准确地发现调用依赖关系和逻辑依赖关系,如何利用服务依赖关系图进行变更治理进行了探讨并对未来的研究方向进行了展望.

关键词：服务依赖故障诊断微服务

信用域改:构造人类第三方“三公”平台的关键

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首都师范大学学报（社会科学版） 2024年第1期 84-91页

作者：窦尔翔北京大学软件与微电子学院

当下国内外流行的各类平台往往缺乏第三方性。即便有第三方性,也往往缺乏“三公性”即公正、公平、辩证公开性。这是造成当下世界经济减缓和无序的主要原因,亟待用信用机制对平台的运行模式进行改造。“物以类聚,人以群分”揭示了人类... 详细信息

当下国内外流行的各类平台往往缺乏第三方性。即便有第三方性,也往往缺乏“三公性”即公正、公平、辩证公开性。这是造成当下世界经济减缓和无序的主要原因,亟待用信用机制对平台的运行模式进行改造。“物以类聚,人以群分”揭示了人类社会的自然分层和信用合作的必要性,当代信息技术进入元宇宙和GPT时代的到来则提供了信用治理的充分性。一旦数智经济平台形成,将会在以下三个方面带来重大变化:一是理政经世治国中介化;二是人类价值观“持福致富”化;三是世界经济合作平台化。

关键词：信息化时代信用精准化平台

EDA左移融合设计范式的发展现状、趋势与挑战

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中国科学：信息科学 2024年第1期54卷 121-129页

作者：梁云卓成李永福北京大学集成电路学院北京100871 浙江大学微纳电子学院杭州310058 上海交通大学微纳电子学系上海200240

左移(shift-left)融合是电子设计自动化(electronic design automation,EDA)的一种新设计范式,旨在通过融合和并行解决传统瀑布式设计范式的问题.传统EDA流程分为多个串行设计阶段,导致设计周期长、设计冗余大.通过相邻设计阶段的融合... 详细信息

左移(shift-left)融合是电子设计自动化(electronic design automation,EDA)的一种新设计范式,旨在通过融合和并行解决传统瀑布式设计范式的问题.传统EDA流程分为多个串行设计阶段,导致设计周期长、设计冗余大.通过相邻设计阶段的融合与并行,可以有效缩短设计周期、提升设计优化效率.左移融合通常涉及在不同设计阶段之间共享数据模型,并采用新的抽象方法,可以应用到包括高层次综合、逻辑综合、布局布线、签核验证、工艺优化等EDA流程的各个阶段.此外,借助早期的数据分析与评估,可以有效应对后期可能出现的问题,从而降低开发成本.综上,鉴于左移融合对于提高EDA流程的效率和质量具有重要意义,本文将介绍左移融合的发展现状和关键科学问题,并展望未来发展路线.

关键词：电子设计自动化(EDA) 左移融合并行效率

一种区分极化码编码的PDCCH帧和噪声帧的算法

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电讯技术 2024年第1期64卷 114-119页

作者：汪奕汝管鹏鑫王夏怡赵玉萍北京大学电子学院北京100871

在第五代移动通信系统中,采用极化码编码下行控制信息,并通过物理下行控制信道(Physical Download Control Channel,PDCCH)发送给用户设备,用户设备通过极化码盲检获得属于自己的控制信息。在通常情况下,用户设备接收到的帧包括极化码... 详细信息

在第五代移动通信系统中,采用极化码编码下行控制信息,并通过物理下行控制信道(Physical Download Control Channel,PDCCH)发送给用户设备,用户设备通过极化码盲检获得属于自己的控制信息。在通常情况下,用户设备接收到的帧包括极化码字帧和噪声帧,若将其全部进行译码,则存在不必要的开销。针对此问题,提出了一种基于阈值检验的区分极化码字帧和噪声帧的方法。该方法根据收端接收到的极化码字各个节点呈现出不同的硬判可靠度,为各个节点设置不同的硬判错误率阈值,对所有帧按照未通过阈值检验的节点个数进行由小到大进行排序,选取较小的帧进入后续的译码盲检,从而在盲检前剔除一定数量的噪声帧,显著降低用户设备端的盲检译码能耗。仿真验证表明,在复杂度相同的情况下,与已有的区分算法相比,该方案能将漏检率降低90%以上。

关键词： 5G 极化码物理下行控制信道(PDCCH) 盲检

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产学合作演化博弈研究:以小核酸产业为例

系统工程学报 2024年第3期39卷 321-332页

作者：孙圣力何怡萱李伟平北京大学软件与微电子学院北京102600

为促进小核酸产业产学合作之意愿,构建产学合作博弈模型.将技术创新度与技术转移风险因子加入模型,使用演化博弈方法研究不同情况下企业和学校行为的选择.研究表明,当技术创新度增加与技术转移风险下降,其对产学合作意愿为正向影响.当... 详细信息

为促进小核酸产业产学合作之意愿,构建产学合作博弈模型.将技术创新度与技术转移风险因子加入模型,使用演化博弈方法研究不同情况下企业和学校行为的选择.研究表明,当技术创新度增加与技术转移风险下降,其对产学合作意愿为正向影响.当技术创新度与技术转移风险同向增加,尽管风险会增加未来的不确定性,但是在重视技术创新的小核酸产业,双方最后倾向于选择合作.当技术创新度与技术转移风险反向变化,研发能力强的合作伙伴,更容易实现产学合作协同创新.

关键词：小核酸产业产学合作演化博弈

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高性能磁选态光检测铯原子钟的研究

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 112-119页

作者：李源昊陈思飞刘晨范利锋王延辉北京大学电子学院北京100871 北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

介绍了一种新型的可搬运铯原子钟,采用非均匀磁场进行选态,采用与4-5循环跃迁线共振的激光进行检测。介绍了此方案的物理系统、光学系统和电路系统。进一步展示了基于此方案原子钟的整机与指标,最佳整机体积4U,稳定度达到4×10^(-13)@10... 详细信息

介绍了一种新型的可搬运铯原子钟,采用非均匀磁场进行选态,采用与4-5循环跃迁线共振的激光进行检测。介绍了此方案的物理系统、光学系统和电路系统。进一步展示了基于此方案原子钟的整机与指标,最佳整机体积4U,稳定度达到4×10^(-13)@100 s,4.5×10^(-14)@10000 s,2.2×10^(-14)@1 d,优于可搬运铯钟典型产品5071A优质型。将此方案与磁选态磁检测铯原子钟和光抽运铯原子钟进行了对比,并给出了此方案的优点与待解决的问题。最后介绍了两种针对磁选态光检测铯钟的可行性改善,一种为采用3-2循环跃迁线检测的反选型原子钟,一种为采用光抽运-磁选态的混合选态型原子钟,有望进一步提升稳定度指标至稳定度低于3×10^(-13)@100 s。

关键词：原子钟铯原子钟可搬运铯原子钟磁选态光检测