表现出布尔行为的基因调节网络,例如和或或XOR经常设计多年。但是,实现更复杂的功能,例如控制或计算,通常需要顺序的电路或所谓的状态机。对于这样的电路,输出既取决于输入和系统的当前状态。尽管仍然可以通过类比与数字电子产品进行类比设计此类电路,但生物学的某些特殊性使任务更加棘手。在本文中评估了其中两个的影响,即生物过程的随机性和调节机制响应中的不均匀性。数值仿真指出,即使是从理论的角度来看,即使设计GRNS功能的高风险也是如此。还讨论了提高此类系统可靠性的几种解决方案。
ix。参考文献[1] Huang,Y.,Wang,X.,Li,J。,&Zhang,P。(2015年)。基于RSSI估计的基于BLE的人遵循机器人。*国际机器人与自动化杂志 *,32(4),405-414。[2] Sola,R.,Garcia,M。,&Suarez,P。(2018)。使用超声波和红外传感器用于移动机器人的障碍物检测和避免。*传感器和执行器期刊 *,21(3),512-523。[3] Zhang,L。,Chen,T。,&Liu,F。(2017)。PID控制算法用于人遵循的机器人:速度和距离调节的研究。*机器人控制系统杂志 *,10(2),225-232。[4] Patel,M.,Singh,R。和Kumar,A。(2016)。Kalman过滤技术,用于提高机器人跟踪中传感器数据的精度。 *IEEE关于仪器和测量的交易 *,65(9),2301-2310。 [5] Miller,J。,Adams,S。,&White,H。(2017)。 状态机体系结构用于移动机器人中的动态行为控制。 *国际机器人研究杂志 *,36(7),789-797。 [6] Shao,Y.,Tan,R。和Li,Z。 (2019)。 当前的挑战和未来的指示在人遵循的机器人系统中。 *机器人技术和自治系统期刊 *,115,52-63。Kalman过滤技术,用于提高机器人跟踪中传感器数据的精度。*IEEE关于仪器和测量的交易 *,65(9),2301-2310。[5] Miller,J。,Adams,S。,&White,H。(2017)。状态机体系结构用于移动机器人中的动态行为控制。*国际机器人研究杂志 *,36(7),789-797。[6] Shao,Y.,Tan,R。和Li,Z。(2019)。当前的挑战和未来的指示在人遵循的机器人系统中。*机器人技术和自治系统期刊 *,115,52-63。
CO4:识别同步设计中的问题并加以解决。讲座:使用 HDL 进行数字设计方法的介绍 - 设计流程 - 建模抽象级别、门级模型、RTL 模型、行为模型 - 仿真和综合 - ASIC/FPGA 建模 - 语言概念 - 数据类型和运算符 - 结构、数据流和行为模型 - 层次结构 - 组合和顺序电路描述 - 连续和程序分配 - 阻塞和非阻塞分配 - 任务和功能 - 接口 - 延迟建模 - 参数化可重用设计 - 系统任务 - 编译器指令 - 测试平台。数据路径和控制器 - 复杂状态机设计 - 建模 FSM - 状态编码 - 建模内存 - 基本流水线概念 - 流水线建模 - 时钟域交叉 - 算术函数建模 - 同步设计的障碍:时钟偏差、门控时钟、异步输入、同步器故障和亚稳态 - 同步器设计 - 同步高速数据传输 - 时序分析。综合简介 - 逻辑综合 - RTL 综合 - 高级综合、组合逻辑综合、优先级结构、带锁存器和触发器的时序逻辑 - 无意锁存器 - 状态机综合 - 寄存器和计数器 - 时钟 - 循环 - 代码优化 - 设计示例 - 可编程 LSI 技术 - PLA/PAL/PLD - CPLD 和 FPGA - Xilinx/Altera 系列 FPGA - 可编程片上系统 - Zynq SoC 设计概述。实践课程:HDL 模拟器简介、设计和测试平台代码、使用波形查看器进行回溯和调试 – 使用结构、数据流和行为模型对组合/时序逻辑电路进行建模 – 以不同风格对有限状态机进行建模 – FPGA 的综合和后端流程 – 在可重构设备上实现数字电路/系统 – 使用 ILA 进行调试 – 创建自定义 IP 并重复使用。
继电器板图4是Atmega32a。5 V,一个16 MHz处理器,带有32 KB的闪存和1 kb的RAM。数据总线为8位,因为ATMEGA32A是8位CPU。有40个销钉(每侧有20个引脚)。无线接口的蓝牙模块是HC-05。其最大范围为30英尺。发光二极管(LED)单独显示每个状态机的状态。DC-DC转换器将电池的12 V电源转换为系统处理器的5 V DC和ATMEGA32A使用情况。Darlington Opt Coupler是4N33。驱动金属氧化物半导体磁场效应晶体管(MOSFET),后者又驱动继电器;它将处理器的(5 V)Atmega32a信号转换为12 V信号,充当级别变速杆。1N4007:是一个自由意志二极管。它死了或杀死了
1. 数字系统基础:布尔代数、数字系统中使用的数字系统和代码、逻辑门及其特性、真值表。2. 组合电路的分析与综合:简化技术、无关项、卡诺图。大规模电路的实现。静态和动态风险。3. 数字集成电路:数字 IC 系列:TTL、CMOS、基本逻辑门结构(TTL、CMOS、NMOS、PMOS、传输门逻辑、线与逻辑)、输入和输出 VI 特性;传输特性、开关阈值、噪声容限、逻辑门的功率耗散、传播延迟、上升时间、下降时间。时序电路:触发器的典型结构、操作、设计和应用。同步时序电路的设计和分析;状态和状态变量:寄存器、计数器和存储器单元(ROM、RAM、Flash、可编程逻辑阵列、FPGA)的结构。异步电路的设计、状态机、流表、稳定和非稳定状态。
课程先决条件:基础电气科学。课程目标:了解数字系统的工作原理。应更深入地研究数字逻辑/计算机的各种硬件组件。课程成果 (CO): CO1:应用布尔代数和卡诺图简化数字逻辑电路。CO2:设计和实现基本组合电路,如加法器、减法器、比较器、解码器、编码器、多路复用器和解复用器。CO3:分析各种触发器(SR、D、JK 和 T)的行为并设计顺序电路,如计数器、移位寄存器和序列检测器。CO4:使用状态图和表表示的状态机对数字系统进行建模,并执行状态最小化以实现高效设计。CO5:了解逻辑系列(例如 ECL、CMOS)的原理并使用硬件描述语言(Verilog/VHDL)进行数字系统建模。
摘要 在标准 Linux 内核网络堆栈下实现分布式协议具有负载感知 CPU 扩展、高兼容性以及强大的安全性和隔离性等优势。然而,由于过多的用户-内核交叉和内核网络堆栈遍历,它的性能较低。我们为 Electrode 提供了一组专为分布式协议设计的基于 eBPF 的性能优化。这些优化在网络堆栈之前的内核中执行,但实现的功能与在用户空间中实现的类似(例如,消息广播、收集确认的法定人数),从而避免了用户-内核交叉和内核网络堆栈遍历产生的开销。我们表明,当应用于经典的 Multi-Paxos 状态机复制协议时,Electrode 将其吞吐量提高了 128.4%,延迟提高了 41.7%。
通过观察、问卷调查和其他技术,心理学家已经能够引出个体操作员(通常是飞行员)的心理模型。然而,将设计与特定个体的心理模型进行比较只能提供非常具体的信息;我们感兴趣的是设计是否容易产生模式混淆,为此,将设计与通用心理模型进行比较比将设计与个体心理模型进行比较更有用。这种通用模型可以从培训材料中提取(培训手册的目的之一,通常是隐含的,就是诱导足够的心理模型),也可以指定为明确的要求(例如,“这个按钮应该像一个切换按钮一样运行”)。认知研究对这些模型的性质提供了两个重要见解:首先,它们可以用称为“状态机”的数学结构紧凑地表示;第二,它们往往相当简单(这可以通过应用两个规范的简化来解释[3])。
恶意化)。此外,此SWTA图案的稀疏耦合也能够模拟TN芯片上的两态神经状态机,从而复制了对认知任务必不可少的工作记忆动力学。此外,将SWTA计算作为视觉变压器(VIT)中的预处理层的整合,增强了其在MNIST数字分类任务上的性能,证明了改进的概括性对以前看不见的数据进行了改进,并提出了类似于零量学习的机制。我们的方法提供了一个将大脑启发的计算转换为神经形态硬件的框架,并在英特尔的Loihi2和IBM的Northpole等平台上使用了潜在的应用。通过将生物物理精确的模型与神经形态硬件和高级机器学习技术集成,我们是将神经计算嵌入神经ai系统中的全面路线图。
我们提出计数奖励自动机 - 一个有限的状态机变体,能够建模任何奖励函数可作为正式语言表达的奖励函数。与以前的方法不同,该方法仅限于任务作为普通语言,我们的框架允许由不受限制的革命范围描述的任务。我们证明,配备了这样的抽象机器的代理能够解决一组更大的任务集,而不是使用当前方法。我们表明,增强功率的增加并不是以增加自动机复杂性的成本。提出了一系列学习算法,以利用自动机结构来提高样品效率。我们表明,可以使用大语言模型从自然语言任务描述我们的锻炼中所需的状态机器。经验结果表明,我们的方法在样本效率,自动机复杂性和任务完成方面优于竞争方法。