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使用原位宽频带宽声压检测线材和电弧增材制造中的缺陷
摘要 线材和电弧增材制造 (WAAM) 是一种增材制造 (AM) 工艺，可以生产大型金属部件，材料浪费少，生产率高。然而，WAAM 的高沉积率需要高热量输入，这可能导致孔隙、裂纹、未熔合或变形等潜在缺陷。为了在工业环境中实际实施 WAAM 工艺，必须确保无缺陷生产。然而，使用传统 NDT 技术（例如超声波、涡流、X 射线）进行 NDT 检测是一项非常艰巨的任务，尤其是在零件生产过程中。因此，需要可靠的在线 NDT 检测和监测技术来推广 WAAM 的工业应用。这项工作的目的是使用频率带宽为 10 至 1MHz 的现场采集声学数据来检测 WAAM 生产零件上的缺陷形成。WAAM 零件经过故意引入污染物的处理，同时获取其声学信号以将不同的信号特征与缺陷关联起来。为了识别缺陷形成，使用了两种不同类型的麦克风从同一沉积过程中获取数据。信号处理包括应用时域和频域技术，即功率谱密度和短时傅立叶变换。获得的声学特征可以区分有缺陷和无缺陷的信号，并确定污染物的空间位置。获取的声学信号还表明，传统麦克风获取的数据不足以完全表征 WAAM 工艺发出的声谱。这项工作展示了声学数据和信号处理在 WAAM 生产部件的在线检查中的潜力。关键词：WAAM、声学、傅里叶变换、光学麦克风、STFT
超维计算的自适应模型位宽
摘要 — 受大脑启发的超维 (HD) 计算是一种模拟高维空间中神经元活动的新型计算范式。HD 计算的第一步是将每个数据点映射到高维空间（例如 10,000）。这带来了几个问题。例如，数据量可能会激增，所有后续操作都需要在 D = 10,000 维中并行执行。先前的工作通过模型量化缓解了这个问题。然后可以将 HV 存储在比原始数据更小的空间中，并且可以使用较低位宽的操作来节省能源。然而，先前的工作将所有样本量化为相同的位宽。我们提出了 AdaptBit-HD，一种用于加速 HD 计算的自适应模型位宽架构。当可以使用更少的位来找到正确的类时，AdaptBit-HD 一次一位地对量化模型的位进行操作以节省能源。借助 AdaptBit-HD，我们可以在必要时利用所有位来实现高精度，并在设计对输出有信心时终止较低位的执行，从而实现高能效。我们还为 AdaptBit-HD 设计了一个端到端 FPGA 加速器。与 16 位模型相比，AdaptBit-HD 的能效提高了 14 倍；与二进制模型相比，AdaptBit-HD 的精度提高了 1.1%，与 16 位模型的精度相当。这表明 AdaptBit-HD 能够实现全精度模型的精度，同时具有二进制模型的能效。