STT-MRAM绝对差值原位计算驱动的轻量型AdderNet电路设计

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作者 王黎勋 张跃军 +2 位作者 李琪康 张会红 温亮 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3252-3261,共10页

随着人工智能研究的不断深入,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)在资源受限环境中的部署需求不断上升。然而,受限于冯·诺依曼架构,CNN加速器随着部署模型深度增加,卷积核逐层堆叠所引发的乘累加运算呈现超线性增... 随着人工智能研究的不断深入,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)在资源受限环境中的部署需求不断上升。然而,受限于冯·诺依曼架构,CNN加速器随着部署模型深度增加,卷积核逐层堆叠所引发的乘累加运算呈现超线性增长趋势。为此,该文提出一种基于自旋转移矩磁性随机存储器(Spin Transfer Torque-Magnetoresistive Random Access Memory, STT-MRAM)的轻量型加法神经网络(AdderNet)加速电路设计方案。该方案首先将L1范数引入存算一体架构,提出STT-MRAM绝对差值原位计算方法,以轻量级加法取代乘累加运算;其次,设计基于磁阻状态映射的可配置全加器,结合稀疏优化策略,跳过零值参与的冗余逻辑判断;最后,进一步构建支持单周期进位链更新的并行全加器阵列,实现高效的卷积核映射与多核L1范数并行计算。实验结果显示,在CIFAR-10数据集上,该加速器实现90.66%的识别准确率,仅较软件模型下降1.18%,同时在133 MHz频率下达到32.31 GOPS的最大吞吐量与494.56 GOPS/W的峰值能效。 展开更多

关键词 磁性随机存储器 加法神经网络 稀疏计算 硬件加速器 人工智能

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某型海警舰艇电站自动化控制设计 被引量：2

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作者 刘亚雷 顾晓辉 胡旭东 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期597-603,共7页

为了提升某型海警舰艇在不同工况下电力负荷可靠有效分配的能力,依据舰艇电站系统结构,基于可编程逻辑控制器(programmable logic controlle,PLC)技术设计该型舰艇电站自动化控制系统。结合TPC人机界面完成舰艇电站自动化监控系统总体... 为了提升某型海警舰艇在不同工况下电力负荷可靠有效分配的能力,依据舰艇电站系统结构,基于可编程逻辑控制器(programmable logic controlle,PLC)技术设计该型舰艇电站自动化控制系统。结合TPC人机界面完成舰艇电站自动化监控系统总体结构分析,给出控制系统I/O配置方案,设计包含电网参数采集和系统电源、系统运行操作和系统控制输出及系统状态指示、系统模拟量数据采集、系统控制输出等部分的电气原理图。此外,给出电站自动化监测控制系统程序流程图,采用程序结构模块化的设计思路编写了电网及柴油机数据监测、电网报警、电站合闸及并列检测等程序,完善了该型舰艇电站自动化的硬件及软件设计,为进一步开展工程应用奠定了基础。 展开更多

关键词 海警舰艇 电站自动化 可编程逻辑控制器(PLC) 监测控制

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中口径多环境枪弹致伤效应研究

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作者 刘坤 王艺霏 +4 位作者 康宝 刘亚雷 宋杰 李忠新 吴志林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期82-93,共12页

为探究跨介质枪弹的致伤威力,选用明胶为人体模拟靶标,借助LS-DYNA软件对设计的7.62 mm多环境枪弹侵彻模拟靶标过程进行了数值模拟,分析了弹头的运动规律和靶标空腔的变化特性,通过三自由度刚体运动模型,获得了弹头运动的理论曲线。采... 为探究跨介质枪弹的致伤威力,选用明胶为人体模拟靶标,借助LS-DYNA软件对设计的7.62 mm多环境枪弹侵彻模拟靶标过程进行了数值模拟,分析了弹头的运动规律和靶标空腔的变化特性,通过三自由度刚体运动模型,获得了弹头运动的理论曲线。采用多参数同步测量技术,开展了枪弹侵彻靶标实验。结果表明,数值模拟与实验现象一致,较好地再现了多环境枪弹侵彻靶标的过程和致伤效果。理论模型与实验结果误差较小,能准确预测枪弹在靶标中的运动规律。空化槽结构提高了枪弹跨介质运动的稳定性,相较传统的56式7.62 mm普通弹,多环境枪弹在靶标中稳定飞行时间长、距离远、速度衰减慢,翻滚阶段出靶角度小,最大空腔、永久空腔和能量传递效率基本一致,具有一定的致伤效果。研究成果可为新型轻武器弹药优化设计提供数据支撑。 展开更多

关键词 多环境 枪弹 致伤效应 明胶 空腔

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运用响应面法的Ti-6Al-4V ELI钛合金铣削表面粗糙度预测模型 被引量：2

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作者 孙庆贞 魏学涛 +2 位作者 张涛 张磊 魏旭东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期643-649,共7页

本研究采用端面铣削方式对Ti-6Al-4V ELI(TC4)钛合金进行加工,结合工艺参数进行建模以预测工件的表面质量并确定最佳切削参数。为了实现对工件表面质量的精确预测,在三轴数控加工中心上进行了相应的试验。试验基于Box Behnken方法(BBD)... 本研究采用端面铣削方式对Ti-6Al-4V ELI(TC4)钛合金进行加工,结合工艺参数进行建模以预测工件的表面质量并确定最佳切削参数。为了实现对工件表面质量的精确预测,在三轴数控加工中心上进行了相应的试验。试验基于Box Behnken方法(BBD)进行了四因素和三水平的设计,减少了试验所需的数目。试验中选择切削深度、切削宽度、切削速度和每齿进给量作为输入参数,将每次试验所测量的表面粗糙度作为输出参数。最终采用响应面法(Response surface methodology,RSM)建立输入参数和输出参数之间的二次关系,并进行方差分析(Analysis of variance,ANOVA)以评估所建立的模型。同时,利用RSM进行优化分析,确定铣削参数以实现最小表面粗糙度。分析表明,使用RSM建立铣削参数与表面粗糙度的二次回归模型,其校正系数为96.16%,模型能够较好反应输入参数与表面粗糙度的映射关系,该方法能够提供可靠的用于输入参数限制内任何铣削条件的表面粗糙度预测。经优化分析和试验验证,所得铣削参数能够获得较小的表面粗糙度,可应用于实践生产中的工艺优化。 展开更多

关键词 响应面法 二次回归模型 表面粗糙度 方差分析

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冲击压缩下PlatSil®Gel硅胶材料动态力学特性数值模拟

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作者 李爽 蒲伟 +2 位作者 张圩 刘亚雷 刘坤 《兵工自动化》 北大核心 2024年第12期42-47,共6页

为研究人体软组织力学特性,选用PlatSil®Gel硅胶为模拟材料进行研究。基于聚合物分离式霍普金森压杆(polymer split Hopkinson pressure bar,PSHPB)实验,结合朱-王-唐(zhu-wang-tang,ZWT)本构模型,借助Fortran语言,利用ABAQUS软件... 为研究人体软组织力学特性,选用PlatSil®Gel硅胶为模拟材料进行研究。基于聚合物分离式霍普金森压杆(polymer split Hopkinson pressure bar,PSHPB)实验,结合朱-王-唐(zhu-wang-tang,ZWT)本构模型,借助Fortran语言,利用ABAQUS软件中的VUMAT子程序对硅胶材料粘弹性本构模型进行二次开发;通过3维算例与实验对比,验证本构模型的有效性。结果表明:利用VUMAT子程序开发的有限元模型计算准确,仿真结果与实验结果一致性较好,ZWT本构模型能较好描述硅胶材料在强动载荷作用下的力学响应;该研究成果可拓展有限元软件在生物软组织力学特性研究中的应用,为软组织损伤规律分析提供理论参考。 展开更多

关键词 软组织 PlatSil®Gel硅胶 聚合物分离式霍普金森压杆 本构模型 二次开发

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进气参数对柴油引燃的甲醇发动机性能影响 被引量：1

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作者 陶冠臻 陈海龙 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第14期121-126,共6页

进气温度及进气压力对缸内燃烧效果和传热传质效果有很大的影响,进而影响柴油机的动力特性和排放特性,为此本文开展了进气参数对柴油引燃的甲醇发动机燃烧和排放性能的影响研究。研究表明,与原机进气压力1.91 bar相比,进气压力在2.31 ba... 进气温度及进气压力对缸内燃烧效果和传热传质效果有很大的影响,进而影响柴油机的动力特性和排放特性,为此本文开展了进气参数对柴油引燃的甲醇发动机燃烧和排放性能的影响研究。研究表明,与原机进气压力1.91 bar相比,进气压力在2.31 bar时,柴油机缸内最大爆发压力升高14.3%,CO最终排放量下降66.3%,soot最终排放量升高20.8%,NOx最终排放量下降2.8%。较原机进气温度380 K相比,进气温度在420 K时,缸内最大爆发压力下降4.2%,CO最终排放量升高2.3倍,soot最终排放量升高15.7%,NOx最终排放量升高19.4%。2种进气参数的组合可以给柴油机带来更高的动力性和更好的排放性能。研究结果表明,适当的调整进气压力和进气温度可以改善柴油引燃的甲醇发动机的动力性能和排放性能。 展开更多

关键词 柴油引燃 甲醇 进气参数 燃烧 排放

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仿蟹滑翔机器人与螺旋桨耦合作用下自航性能研究

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作者 郑文声 王志东 谢鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第4期51-56,共6页

针对一种新型仿蟹滑翔机器人,以提高其机动性为目的进行研究。选用合适的螺旋桨,基于粘性流体理论,利用计算流体软件Fine/Marine开展螺旋桨敞水性能计算,将滑移网格法与多计算域法有效结合,研究仿蟹滑翔机器人与螺旋桨耦合作用下的自航... 针对一种新型仿蟹滑翔机器人,以提高其机动性为目的进行研究。选用合适的螺旋桨,基于粘性流体理论,利用计算流体软件Fine/Marine开展螺旋桨敞水性能计算,将滑移网格法与多计算域法有效结合,研究仿蟹滑翔机器人与螺旋桨耦合作用下的自航性能进行研究,对其直航运动;预报加速到定常运动的整个过程。为仿蟹滑翔机器人设计提供理论依据。 展开更多

关键词 仿蟹滑翔机器人 敞水性能 自航性能 直航运动

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复杂附体结构仿生机器蟹水动力特性研究

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作者 谢鹏 孙国槐 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第1期35-41,共7页

借鉴变形机器人的变形技术,在传统仿生机器蟹设计上引入可变形水下滑翔机的概念设计,仿生机器蟹可根据不同工作任务,自主切换工作模式。基于粘性流体理论,将滑移网格法与多计算域法高效结合,对计及复杂附体结构的仿蟹机器蟹水动力性能... 借鉴变形机器人的变形技术,在传统仿生机器蟹设计上引入可变形水下滑翔机的概念设计,仿生机器蟹可根据不同工作任务,自主切换工作模式。基于粘性流体理论,将滑移网格法与多计算域法高效结合,对计及复杂附体结构的仿蟹机器蟹水动力性能进行研究,获得在不同航速、不同攻角下的升阻特性;对其压力场、速度场和涡量场的分布进行分析,得到仿生机器蟹在滑翔模式下的最优攻角,并为仿生机器蟹优化设计打下基础。 展开更多

关键词 仿蟹机器蟹 水下滑翔机 复杂附体结构 水动力性能

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海图水深注记分布度的精细化评估方法 被引量：2

9

作者 贾帅东 梁志诚 +1 位作者 董晓光 孙晓路 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2022年第1期74-77,共4页

针对当前水深综合中注记分布质量难以快速定量评估的现状,提出了海图水深注记分布度的精细化评估方法。以《中国航海图编绘规范》为基础,建立了水深点参考间距的量化计算模型,设计了水深注记分布度指标,并推导了计算公式,实现了单个水... 针对当前水深综合中注记分布质量难以快速定量评估的现状,提出了海图水深注记分布度的精细化评估方法。以《中国航海图编绘规范》为基础,建立了水深点参考间距的量化计算模型,设计了水深注记分布度指标,并推导了计算公式,实现了单个水深注记对象图上分布质量的精细评估。实验结果表明:与平均间距法相比,所提方法可以定量评估海图制图综合水深分布合理性。 展开更多

关键词 海图综合 航海图 海底地形 水深综合 注记分布 质量指标 定量评估

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一种新的四元阵列融合声源识别方法 被引量：3

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作者 刘亚雷 顾晓辉 甘宁 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第28期11620-11625,共6页

针对声源识别中观测模型线性化误差,信号特征参数提取依赖于经验分析阈值判断而造成信息丢失的问题,从信号观测模型、预处理、特征提取与分类识别、半实物仿真试验等方面,提出了一种新的四元阵列融合声源识别方法。首先在系统坐标系下... 针对声源识别中观测模型线性化误差,信号特征参数提取依赖于经验分析阈值判断而造成信息丢失的问题,从信号观测模型、预处理、特征提取与分类识别、半实物仿真试验等方面,提出了一种新的四元阵列融合声源识别方法。首先在系统坐标系下建立了四元阵列有色噪声环境下的观测模型;其次基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)理论,给出了四元阵列EMD融合算法,有效抑制了高频信号的干扰;再次基于梅尔频率倒谱系数-动态时间规整(Mel-frequency cepstrum coefficient-dynamic time warping,MFCC-DTW)方法,设计了阵列信号特征提取与分类识别算法;最后通过半实物仿真试验,并与相关研究基础对比,分别验证了提出的EMD融合算法及阵列信号特征提取与分类识别算法的有效性。 展开更多

关键词 被动声识别 经验模式分解 梅尔倒谱参数 动态时间规整

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基于异步卷积分解与分流结构的单阶段检测器 被引量：1

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作者 赵蓬辉 孟春宁 常胜江 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2089-2098,共10页

目标检测网络SSD的多层回归特征图存在各层回归计算之间相对独立的问题,且基于SSD改进的系列算法在提高检测精度的同时难以兼顾实时性。针对上述问题,提出一种基于异步卷积分解与分流(shunt)结构的单阶段目标检测器。基于异步卷积分解... 目标检测网络SSD的多层回归特征图存在各层回归计算之间相对独立的问题,且基于SSD改进的系列算法在提高检测精度的同时难以兼顾实时性。针对上述问题,提出一种基于异步卷积分解与分流(shunt)结构的单阶段目标检测器。基于异步卷积分解算法设计了一种shunt结构,交错连接多层特征图,增强了回归计算之间的统一性与协调性。优化了原有高层主流结构,在主流结构与shunt结构中分别用最大池化和异步卷积分解2种不同的方式对特征图大小进行降维,保留空间相关信息的同时提高了特征的多样性。实验结果表明,将VOC2007trainval和VOC2012trainval中的图片统一缩小至300像素×300像素进行训练,提出的目标检测器在VOC2007test上进行检测时的平均精度均值可达到80. 5%,检测速度超过30帧/s。 展开更多

关键词 目标检测 卷积神经网络 异步卷积分解 分流结构 结构优化

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多环境枪弹高速垂直入水运动特性数值模拟研究 被引量：1

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作者 王艺霏 姜伟兵 +3 位作者 许辉 徐化睿 刘亚雷 刘坤 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期6-10,45,共6页

针对跨介质枪弹,利用ANSYS/LS-DYNA软件开展高速垂直入水过程的数值模拟,通过与常规步枪弹入水过程数值模拟结果对比分析了多环境枪弹高速垂直入水时空泡形态、弹道轨迹与流体动力特性变化规律。研究结果表明:多环境枪弹采用平头多梯度... 针对跨介质枪弹,利用ANSYS/LS-DYNA软件开展高速垂直入水过程的数值模拟,通过与常规步枪弹入水过程数值模拟结果对比分析了多环境枪弹高速垂直入水时空泡形态、弹道轨迹与流体动力特性变化规律。研究结果表明:多环境枪弹采用平头多梯度锥体加空化槽的设计方案,有利于减少弹头入水过程的压力,可形成包裹弹头的超空泡,减少了跨介质入水过程中的弹头入水阻力,增加了水下有效射程,在水下作战时具有明显优势。研究成果可充实弹药设计理论,为武器优化提供理论参考。 展开更多

关键词 多环境枪弹 高速入水 超空泡 弹药设计

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中小型ISR无人机海战场的运用与关键技术分析 被引量：2

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作者 温亮 孙晓路 +2 位作者 卫国华 吕建平 王波 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第3期49-55,共7页

无人机是海上航空侦察的重要手段之一,是未来海战场获得制信息权、制空权的主要侦察力量。通过梳理国内外海上中小型无人机的型号和属性特点,对中小型ISR无人机在海战场的运用模式和运用优势进行了研究,探讨了中小型ISR无人机应用于海... 无人机是海上航空侦察的重要手段之一,是未来海战场获得制信息权、制空权的主要侦察力量。通过梳理国内外海上中小型无人机的型号和属性特点,对中小型ISR无人机在海战场的运用模式和运用优势进行了研究,探讨了中小型ISR无人机应用于海战场所面临的问题,并分析了发射与回收、自主控制、任务载荷、通信链路、平台设计等关键技术,展望了中小型ISR无人机的发展趋势,为中小型无人机在海上ISR领域的推广应用和规划发展提供了参考与思路。 展开更多

关键词 无人机 情报侦察监视 海战场 发射与回收 自主控制 任务载荷 通信链路

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利用格密码的非对称性构造尺寸优化的隐藏认证不经意传输协议 被引量：1

14

作者 杨孝鹏 李伟春 曹浩 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第S01期306-309,共4页

在保持安全性的前提下,针对模格具有降低密钥尺寸和通信成本的优势,采用密钥交换构造方式并使用新型模转换技术,结合调和机制与高级对称加密算法,提出了一种简单的基于模格上的1-out-of-2不经意传输协议。利用非对称模—带误差学习问题... 在保持安全性的前提下,针对模格具有降低密钥尺寸和通信成本的优势,采用密钥交换构造方式并使用新型模转换技术,结合调和机制与高级对称加密算法,提出了一种简单的基于模格上的1-out-of-2不经意传输协议。利用非对称模—带误差学习问题,保证了协议发送方和接收方的隐私,证明了在随机预言机模型下的通用可组合安全性。基于提出的不经意传输协议,引入隐藏证书构造了隐藏认证的k-out-of-N不经意传输协议。利用非对称的模—带误差学习问题和非对称的模—短整数解问题,实现了接收方权限的隐藏认证。效率方面,协议使用的运算是小整数的模加和模乘,降低了通信成本,并且使用模转换技术有效地压缩了公钥尺寸和密文长度。 展开更多

关键词 格 不经意传输 非对称的模—带误差学习问题 非对称的模—短整数解问题 模转换技术

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船舶电力推进系统中的电能品质监测方法 被引量：1

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作者 凌晨 毛剑 谢增毅 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第9期114-117,共4页

本文提出一种基于Matlab的电能品质监测方法,能够较为准确地监测配电位置的电能品质,对电能的瞬态变化情况进行监测,为电力推进系统中电能变流方案提供有力的数据支持,并能精确地分析船舶电网工作状态,为船舶电网提供早期故障预警和后... 本文提出一种基于Matlab的电能品质监测方法,能够较为准确地监测配电位置的电能品质,对电能的瞬态变化情况进行监测,为电力推进系统中电能变流方案提供有力的数据支持,并能精确地分析船舶电网工作状态,为船舶电网提供早期故障预警和后期故障诊断数据。本文所提出的方法通过系统化分析逐个采样点找出畸变数据,计算出总畸变率,并与用户要求的容差值进行比较,对不符合要求的电能参数予以预警。经过测试分析,软件能够在一定程度上完成电能品质监测任务。 展开更多

关键词 电力推进 电能监测 MATLAB

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