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【黄岛讲坛(第60期)】尤政介绍智能微系统技术及其应用
发布时间:2021-07-20 08:38:06点击数:字号:
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会议报告人 审核人 蒋大森
学术报告 简介

尤政教授为师生讲述智(zhi)能(neng)微系统技术及其(qi)应用

【本站讯】7月15日,中国工程院(yuan)院(yuan)士、清华(hua)大(da)学(xue)副校长尤政教授做(zuo)客黄岛(dao)讲坛,作题为“智能微系统技术(shu)及其应用”的学(xue)术(shu)报告。

尤政院士从集(ji)成电路的(de)(de)(de)发(fa)展趋势谈起,指出20世纪最伟大的(de)(de)(de)发(fa)明之一就是集(ji)成电路,集(ji)成电路的(de)(de)(de)发(fa)展密度越来越高(gao),性能也越来越强。集(ji)成电路与其他领域结合产生了一个新的(de)(de)(de)技术门类,即智能微系统。他围绕智能微系统,详细介绍了智能微系统的(de)(de)(de)技术内涵、特(te)点(dian)、传感器技术及(ji)其应(ying)用以及(ji)对未来的(de)(de)(de)展望(wang)。

尤政院士(shi)认为,智能(neng)微系统(tong)的(de)技(ji)术(shu)内涵(han)可以从它(ta)的(de)五大技(ji)术(shu)要素和本(ben)质特征(zheng)两方面进行阐(chan)述。

智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)系(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)(de)五大技术(shu)(shu)要(yao)素包括架构(gou)(gou)、微(wei)(wei)电(dian)子(zi)、MEMS、光电(dian)子(zi)和(he)软(ruan)(ruan)(ruan)件(含算(suan)法(fa))。其中,架构(gou)(gou)决定了(le)(le)智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)系(xi)统(tong)(tong)中硬件、能(neng)(neng)量(liang)、信息(xi)的(de)(de)(de)状(zhuang)态、分布(bu)、交互、流(liu)程和(he)逻辑(ji),是智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)系(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)(de)核(he)心要(yao)素,统(tong)(tong)领(ling)微(wei)(wei)电(dian)子(zi)、MEMS、光电(dian)子(zi)三(san)大基础技术(shu)(shu)。微(wei)(wei)电(dian)子(zi)则(ze)要(yao)求向可重构(gou)(gou)、可编程、存(cun)算(suan)一(yi)(yi)体化方向发展,使其能(neng)(neng)够更有效的(de)(de)(de)服务于(yu)应用(yong)场景(jing)。MEMS是将机械(xie)单元、敏感结(jie)构(gou)(gou)、执(zhi)行机构(gou)(gou)及相关电(dian)路(lu)整合到(dao)一(yi)(yi)块芯片上(shang),形(xing)成具有特(te)定功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)微(wei)(wei)型系(xi)统(tong)(tong)装置,是一(yi)(yi)项革命性的(de)(de)(de)新技术(shu)(shu),广泛应用(yong)于(yu)高新技术(shu)(shu)产业。光电(dian)子(zi)技术(shu)(shu)具有探测精度高、处(chu)理速度快、传(chuan)输通量(liang)大等优(you)势,广泛应用(yong)于(yu)通讯、探测感知、传(chuan)输等领(ling)域。软(ruan)(ruan)(ruan)件和(he)算(suan)法(fa)赋予硬件灵魂和(he)思想,软(ruan)(ruan)(ruan)件充当用(yong)户与智(zhi)能(neng)(neng)微(wei)(wei)系(xi)统(tong)(tong)之(zhi)间沟通的(de)(de)(de)桥梁,而(er)算(suan)法(fa)直接(jie)决定了(le)(le)系(xi)统(tong)(tong)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)高低。五要(yao)素结(jie)合,共同实现(xian)了(le)(le)微(wei)(wei)系(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)化。

智(zhi)能微系(xi)统(tong)具(ju)有微型(xing)化(hua)、系(xi)统(tong)化(hua)和智(zhi)能化(hua)三(san)大本(ben)质特征。微型(xing)化(hua)是(shi)指通过三(san)维异质、异构的(de)集成(cheng)手段,实(shi)现具(ju)备信号感知(zhi)、信号处理、信令(ling)执行和赋能等(deng)多功能集成(cheng)的(de)微型(xing)化(hua)系(xi)统(tong)。系(xi)统(tong)化(hua)是(shi)指软(ruan)硬件协(xie)同的(de)优势表(biao)现出“1+1>2”的(de)系(xi)统(tong)综合性能。智(zhi)能化(hua)是(shi)智(zhi)能微系(xi)统(tong)“知(zhi)识”与“智(zhi)慧”的(de)体现,并非(fei)局限于(yu)AI算法的(de)实(shi)施。

尤政院(yuan)士在介绍(shao)智(zhi)能微(wei)(wei)系(xi)统(tong)特(te)点(dian)时指出,智(zhi)能微(wei)(wei)系(xi)统(tong)技(ji)术(shu)是一个典型的(de)多(duo)学(xue)(xue)科(ke)交(jiao)叉的(de)前沿科(ke)技(ji)领域,汇聚了数学(xue)(xue)、物(wu)理(li)学(xue)(xue)、机(ji)械学(xue)(xue)、电子学(xue)(xue)、仪器科(ke)学(xue)(xue)等多(duo)种(zhong)学(xue)(xue)科(ke)门(men)类。智(zhi)能微(wei)(wei)系(xi)统(tong)具有体积小、重量(liang)轻、功(gong)(gong)耗低、性(xing)价比高(gao)、高(gao)性(xing)能、高(gao)精度(du)、高(gao)集成(cheng)度(du)的(de)特(te)点(dian)。智(zhi)能微(wei)(wei)系(xi)统(tong)超(chao)(chao)(chao)高(gao)灵敏度(du)的(de)传(chuan)感探测、超(chao)(chao)(chao)高(gao)性(xing)能的(de)处理(li)计算、超(chao)(chao)(chao)高(gao)密度(du)的(de)存储传(chuan)输、超(chao)(chao)(chao)高(gao)精度(du)的(de)操作执行、超(chao)(chao)(chao)高(gao)效率的(de)能量(liang)管(guan)理(li)与供(gong)给(ji)、超(chao)(chao)(chao)高(gao)密度(du)的(de)芯片集成(cheng),使其(qi)功(gong)(gong)能密度(du)极大化。

尤政院士在(zai)介绍(shao)传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)技(ji)术时指(zhi)出,传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)技(ji)术是智能(neng)微系(xi)统(tong)获取信息的(de)源头,是实(shi)现(xian)处理、存储(chu)、通(tong)讯、执行(xing)等(deng)后续功(gong)(gong)能(neng)的(de)前提和基础。传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)技(ji)术的(de)发展经历了分立(li)传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、集(ji)成式传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、组网(wang)传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、MEMS传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)、智能(neng)传(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)与微系(xi)统(tong)五个阶(jie)段。发展趋(qu)势呈现(xian)多功(gong)(gong)能(neng)、高(gao)(gao)性能(neng)、高(gao)(gao)集(ji)成度(du)、低功(gong)(gong)耗、自供能(neng)、无源化、智能(neng)化、无线化等(deng)特(te)点。

尤(you)政院士还介绍(shao)了智能传感器(qi)与微系统(tong)技术(shu)在物联网、智能汽车、智能交通、航(hang)天(tian)航(hang)空、医疗健康、消费电子、机器(qi)人等方(fang)面(mian)的应(ying)用。

最后,尤(you)政院士提出了(le)几点建(jian)议:第一、要产(chan)教(jiao)融合,创(chuang)新培养智能传感器(qi)(qi)和(he)微(wei)系(xi)统所需(xu)要的人才,开(kai)发更多的中国(guo)原(yuan)创(chuang)核心(xin)技术(shu);第二、要合理布局(ju),通(tong)过(guo)公共平台建(jian)设与共性(xing)技术(shu)开(kai)发,来实现传感器(qi)(qi)全行业的高(gao)效(xiao)运行;第三、要示范应用,可以围绕国(guo)家的重大工(gong)程任(ren)务、国(guo)家亟(ji)需(xu)的重要战略(lve)装备等有(you)代(dai)表性(xing)的社会经济需(xu)求,重点开(kai)展工(gong)作(zuo),体现举国(guo)体制优势,推(tui)动(dong)产(chan)业集聚,形成传感器(qi)(qi)的产(chan)业生态。

报告结束后(hou),尤政院士就有关学术问题(ti)与现场(chang)师(shi)生进行了热(re)烈讨论。

尤政,中(zhong)(zhong)国工程院院士,教(jiao)授、博士生导师,清华大学(xue)副(fu)校长,享(xiang)受国务院特殊津贴,机械电(dian)子专(zhuan)(zhuan)家(jia),微系统技术(shu)及(ji)空(kong)间(jian)应(ying)用(yong)研究专(zhuan)(zhuan)家(jia),未(wei)来芯(xin)片北京高(gao)精尖中(zhong)(zhong)心主(zhu)任(ren),启元实验室主(zhu)任(ren),兼任(ren)教(jiao)育部(bu)科(ke)(ke)技委常务副(fu)主(zhu)任(ren)、国务院学(xue)位委员会仪(yi)器学(xue)科(ke)(ke)评议组(zu)召集人,中(zhong)(zhong)国微米纳米技术(shu)学(xue)会理(li)(li)事长、中(zhong)(zhong)国仪(yi)器仪(yi)表(biao)学(xue)会理(li)(li)事长、中(zhong)(zhong)国机械工程学(xue)会副(fu)理(li)(li)事长。主(zhu)要从事微电(dian)机系统(MEMS)、智能微系统及(ji)其空(kong)间(jian)应(ying)用(yong)等(deng)方面的(de)研究工作。20余(yu)年来,培养研究生逾百名,获国家(jia)发(fa)明(ming)(ming)专(zhuan)(zhuan)利90余(yu)项,发(fa)表(biao)SCI/EI论文400余(yu)篇,出版(ban)专(zhuan)(zhuan)著4部(bu)、译著2部(bu)。获国家(jia)技术(shu)发(fa)明(ming)(ming)奖(jiang)二等(deng)奖(jiang)3项,国家(jia)科(ke)(ke)技进(jin)步二等(deng)奖(jiang)2项,省(sheng)部(bu)级科(ke)(ke)技奖(jiang)励(li)。

【 作者:李芳 孙伟 来自:控制科学与工程学院 科技处  责任编辑:卜令朵 审核: 蒋大森】

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