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敏捷和智能制造开创工业4.0的未来[人工智能][工业自动化]

　　近来有关工业4.0的谈论十分热烈，这一术语用于描述制造业领域兴起的数字化、自动化和互连计算智能的趋势。随着工业4.0的发展，围绕云计算、物联网、安全互连以及AI等技术的价值和功能日益凸显，有望带来更加智能、稳定和高效的制造。

发表于：2023/3/29

利用软件可配置I/O应对工业4.0挑战[电源技术][物联网]

　　本文介绍一种软件可配置输入/输出（I/O）器件及其专用隔离电源和数据解决方案，该解决方案有助于应对传统模拟信号与工业以太网的桥接挑战。本文阐明了软件可配置I/O器件固有的通道灵活性、故障检测和诊断功能方面的优势。本文还给出了系统级评估结果，展示了系统解决方案的整体优势，包括系统稳健性和功耗。

发表于：2023/3/29

一种快速瞬态响应片上LDO电路[电子元件][工业自动化]

基于双有源反馈米勒补偿结构设计了一种单极点系统的无电容片上低压差线性稳压器，该线性稳压器中误差放大器采用全差分结构，两个并联的前馈通路可在提升电路瞬态响应性能的同时额外在功率管栅端构成推挽驱动级，最终电路在轻重载时具有对称的瞬态响应特性。基于TSMC 0.18µm BCD工艺仿真结果表明，在2 V~4 V电源电压下，输入输出最小压差为200 mV，最大负载电流为120 mA，瞬态响应恢复时间≤0.7 µs，相位裕度≥60°。

发表于：2023/3/28

基于YOLOX融合自注意力机制的FSA-FPN重构方法[人工智能][其他]

随着目前目标检测任务输入图像分辨率的不断增大，在特征提取网络的感受野不变的情况下，网络提取的特征信息会越来越局限，相邻特征点之间的信息重合度也会越来越高。提出一种FSA（Fusion Self-Attention）-FPN，设计SAU（Self-Attention Upsample）模块，SAU内部结构通过CNN与自注意力机制（Self-Attention）进行交叉计算以进一步进行特征融合，并通过重构FCU（Feature Coupling Unit）消除二者之间的特征错位，弥补语义差距。以YOLOX-Darknet53为主干网络，在Pascal VOC2007数据集上进行了对比实验。实验结果表明，对比原网络的FPN，替换FSA-FPN后的平均精度值mAP@［.5：.95］提升了1.5%，预测框的位置也更为精准，在需要更高精度的检测场景下有更为出色的使用价值。

发表于：2023/3/28

基于深度学习的变压器故障信号识别算法[人工智能][其他]

针对变压器结构复杂、维护成本高等特点，提出一种基于深度学习的变压器故障信号识别算法。首先分析变压器工作状态下的声纹信号并进行二维图像信号的转换，利用VGG16神经网络在图像中的优势，并在此基础上提出一种MCA注意力机制，该注意力机制能够同时保留背景信息和细节信息；其次对VGG16中的最大池化下采样进行优化，采用一种软池化的采样方法，减少图像中最大池化下采样带来的特征损失；最后为避免过拟合现象的发生，将VGG16顶层结构中的激活函数进行优化，引用可以自归一化的SELU激活函数。实验证明，广义S变换是将一维时域信号转换为二维图像信号的最佳选择，所提算法对于6类故障信号的平均识别率达到99.15%。

发表于：2023/3/28

一种深度神经网络的分布式训练方法[人工智能][数据中心]

深度神经网络在高维数据的分类和预测中取得了巨大成功。训练深度神经网络是数据密集型的任务，需从多个数据源收集大规模的数据。这些数据中通常包含敏感信息时，使得深度神经网络的训练过程容易泄露数据隐私。针对训练过程中的数据隐私和通信代价问题，提出了一种深度神经网络的分布式训练方法，允许基于多个数据源共同训练深度神经网络。首先，提出了分布式训练架构，由1个计算中心和多个代理组成。其次，提出了基于多代理的分布式训练算法，允许代理在数据不出本地和减少通信代价的情况下，通过切割深度神经网络，实现分布式地共同训练模型。然后，分析了算法的正确性。最后，实验结果表明该方法是有效的。

发表于：2023/3/28

计算机文本分析算法发展综述[其他][其他]

计算机文本分析是自然语言处理领域的一个重要分支，是研究如何在文本数据中提取出给定语料的各类信息的计算机技术。目前，计算机文本分析已经进入了新的历史阶段，一方面关键词提取算法已经逐渐完备，另一方面随着BERT方法的出现，词向量计算问题也取得了极大的进步。但是，无论是关键词提取还是词向量计算都仍存在一些有待解决的问题。另外，现有的许多适合使用文本分析的研究仍在使用早期的文本分析方法。因此在未来，如何更好地降低模型尺寸以促进学科融合、提升文本分析的综合社会效益，成为文本分析算法发展的重要问题。

发表于：2023/3/28

基于RISC-V的多路光电容积脉搏波监测系统[测试测量][医疗电子]

针对光电容积脉搏波（Photoplethysmographic，PPG），基于RISC-V内核设计了一款多通道、实时PPG监测系统。该系统使用RISC-V架构的E203 IP作为低功耗内核，通过ICB总线挂接模拟前端和蓝牙控制模块。AFE4400模拟前端控制模块控制背靠背LED实现两路PPG信号采集，复用该模块分时处理来实现多路采集。蓝牙控制模块挂接到E203实现了通过蓝牙外设下达系统控制指令，之后上传PPG波至终端。该系统通过FPGA验证了22位双通道PPG信号物联网终端应用。

发表于：2023/3/28

基于图形化弹性基底的细胞牵引力测量研究[其他][医疗电子]

细胞牵引力显微镜方法是测量细胞牵引力的主流工具之一，该方法一般使用荧光微珠作为标志点，通过测量细胞牵引力作用下荧光微珠的位移场，反演得出细胞牵引力场。由于荧光微珠在基底分布的深度不可控，但计算时候默认所有微珠分布在基底表面，一定程度上降低了细胞牵引力场的计算精度。针对荧光微珠深度不可控的问题，提出在弹性基底表面加工图形阵列作为基底变形标志点，开展细胞牵引力测量的方法。在聚二甲基硅氧烷基底表面设计直径3 μm， 高度0.8 μm的凸台阵列作为基底位移标志点。使用有限元仿真软件在图形化基底表面不同位置施加外力，仿真得到凸台阵列的位移场，利用牵引力反演算法计算得到力场，与仿真过程中输入的外力场相比较，结果一致。使用乳鼠心肌细胞在设计加工的图形化弹性基底上开展了牵引力测量实验，并计算得出牵引力场。仿真和实验均表明图形化弹性基底适用于细胞牵引力的测量，为心肌相关疾病病理研究提供了新的研究手段。

发表于：2023/3/28

凝血功能物理检测方法的研究进展[测试测量][医疗电子]

凝血功能的评估有助于诊断血液疾病，指导心脑血管疾病的治疗，评估手术中出血的风险。基于物理方法的凝血检测因其检测时间快、灵敏度高、操作简便等优点备受临床医学的关注。近年来，随着光学相干层析成像（Optical Coherence Tomography， OCT）技术的进步，OCT技术开始应用于凝血检测中。对近年来物理方法在凝血检测中的应用进行了综述，重点分析了OCT技术在凝血检测中的应用，并对未来凝血检测方法的发展做出展望。

发表于：2023/3/28

谐振微悬臂梁传感器的工作原理及其在生化检测中的研究进展[MEMS|传感技术][医疗电子]

谐振微悬臂梁是一种可以将质量变化转换为频率信号的微质量型传感器，因其分辨率高、灵敏度高、成本低、易于集成和小型化等优点而备受关注。谐振微悬臂梁现已被广泛应用于流量控制、生物医学痕量检测、气态和液态分子分析等领域。近年来，随着微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）技术的快速发展，针对谐振式微悬臂梁传感器的研究与应用越来越多，对近年来谐振式微悬臂梁传感器在环境检测、生物医学等领域的具体应用进行了综述，并对未来的发展方向做出了展望。

发表于：2023/3/28

电子鼻技术检测人呼出气挥发性有机物的研究进展[其他][医疗电子]

挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds， VOCs）不仅存在于人类生活环境中，也会在人体代谢过程中产生，人体产生的VOCs的种类和峰度与人体健康和疾病状态密切相关。近年来，通过无创检测的方式分析人体呼出气中VOCs的组分和浓度可以用来指示人体健康状态，在临床诊断和健康监测领域得到广泛关注。综述了呼出气VOCs的临床检测应用价值和常见检测方法，描述了各种方法的利弊。详细阐述了新型电子鼻技术给呼出气VOCs检测带来的革命性进展，为呼出气VOCs的高灵敏、高通量、智能化检测带来了更多可能。

发表于：2023/3/28

适用于低功耗信号链应用的功率优化技术[电源技术][工业自动化]

　　本文介绍用于在低功耗信号链应用中实现优化能效比的精密低功耗信号链解决方案和技术。本文将介绍功耗调节、功率循环和占空比等用于进一步降低系统功耗的技术（不仅限于选择低功耗产品，这有时并不够）。还将探讨如何使用通道时序控制器、FIFO和电压监控模块等片内特性来简化系统设计，并在主机控制器侧和整个系统层面实现节能。

发表于：2023/3/27

引入空气间隙以减少前道工序中的寄生电容[人工智能][工业自动化]

　　本文中，我们将专注于前道工序 （FEOL），并演示在栅极和源极/漏极之间引入空气间隙的SEMulator3D®模型[5]。SEMulator3D®是一个虚拟的制造软件平台，可以在设定的半导体工艺流程内模拟工艺变量。利用SEMulator3D®设备中的实验设计 （DoE） 功能，我们展示了寄生电容与刻蚀深度和其他用于制作空气间隙的刻蚀工艺参数的相关性，以及它与空气间隙大小和体积的相关性。

发表于：2023/3/27

用于集成太阳能和储能系统的 5 种转换器拓扑[电源技术][汽车电子]

　　储能系统价格变得越来越实惠，电价也在上涨，因此对可再生能源的需求不断增加。许多住宅现在使用太阳能发电和电池储能相结合的系统，确保在太阳能无法满足需求时能够提供能源。

发表于：2023/3/27