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World File Search System分离信号
使用卷积神经网络提高四类自愿想象 fNIRS 信号的分类准确率
多类功能性近红外光谱 (fNIRS) 信号分类已成为光学脑机接口的一种便捷方式。当信号由同一肢体的自愿和想象运动产生时，高精度的 fNIRS 信号分类是一项具有挑战性的任务。由于自愿和想象运动在时间和空间上的激活表现出相似的模式，传统浅层分类器的分类精度无法达到可接受的范围。本文提出了一种利用卷积神经网络 (CNN) 提高精度的方法。在这项工作中，几位参与者进行了自愿和想象手部运动（左手和右手）。这些四类信号是利用 fNIRS 设备获取的。根据任务分离信号并进行过滤。通过手动特征提取，使用支持向量机和线性判别分析对信号进行分类。CNN 的自动特征提取和分类机制被应用于 fNIRS 信号。从结果来看，CNN 将分类精度提高到了可接受的范围，这是任何卷积网络都无法实现的。
通过分离行为相关的神经信号揭示运动皮层中意想不到的复杂编码但简单的解码机制
摘要 在运动皮层中，行为相关的神经反应与不相关的信号纠缠在一起，这使编码和解码机制的研究变得复杂。目前尚不清楚行为无关信号是否可能隐藏一些关键真相。一种解决方案是准确地分离行为相关和不相关的信号，但由于行为相关信号的实际情况未知，这种方法仍然难以捉摸。因此，我们提出了一个框架来定义、提取和验证行为相关信号。通过分析三只执行不同伸手任务的猴子的分离信号，我们发现以前被认为无用的神经反应以复杂的非线性方式编码了丰富的行为信息。这些反应对于神经元冗余至关重要，并揭示了运动行为占据了比之前预期更高维的神经空间。令人惊讶的是，当结合经常被忽略的神经维度时，行为信息的线性解码可以与非线性解码一样准确，这表明线性读出是在运动皮层中进行的。我们的研究结果提示，分离与行为相关的信号可能有助于发现更多隐藏的皮质机制。
通过分离行为相关的神经信号揭示运动皮层中意想不到的复杂编码但简单的解码机制
摘要 在运动皮层中，行为相关的神经反应与不相关的信号纠缠在一起，这使编码和解码机制的研究变得复杂。目前尚不清楚行为无关信号是否可能隐藏一些关键真相。一种解决方案是准确地分离行为相关和不相关的信号，但由于行为相关信号的实际情况未知，这种方法仍然难以捉摸。因此，我们提出了一个框架来定义、提取和验证行为相关信号。通过分析三只执行不同伸手任务的猴子的分离信号，我们发现以前被认为无用的神经反应以复杂的非线性方式编码了丰富的行为信息。这些反应对于神经元冗余至关重要，并揭示了运动行为占据了比之前预期更高维的神经空间。令人惊讶的是，当结合经常被忽略的神经维度时，行为信息的线性解码可以与非线性解码一样准确，这表明线性读出是在运动皮层中进行的。我们的研究结果提示，分离与行为相关的信号可能有助于发现更多隐藏的皮质机制。
通过分离任务相关的神经信号揭示运动皮层中意想不到的复杂编码但简单的解码机制
摘要 在运动皮层中，任务相关的神经反应与无关信号纠缠在一起，这使编码和解码机制的研究变得复杂。目前尚不清楚任务无关信号是否可能隐藏一些关键真相。一种解决方案是准确地分离任务相关和无关信号，但由于任务相关信号的基本事实未知，这种方法仍然难以捉摸。因此，我们提出了一个框架来定义、提取和验证任务相关信号。通过分析执行不同伸手任务的三只猴子的分离信号，我们发现以前被认为无用的神经反应以复杂的非线性方式编码了丰富的任务信息。这些反应对于神经元冗余至关重要，并揭示了运动行为占据了比之前预期更高维的神经空间。令人惊讶的是，当结合经常被忽略的神经维度时，任务信息 24 可以像非线性解码一样准确地进行线性解码，这表明线性读出是在运动皮层中进行的。我们的研究结果提示，分离与任务相关的信号可能有助于发现更多隐藏的皮层机制。27
通过分离行为相关的神经信号揭示运动皮层中意想不到的复杂编码但简单的解码机制
摘要 在运动皮层中，行为相关的神经反应与不相关的信号纠缠在一起，这给编码和解码机制的研究带来了复杂性。目前尚不清楚行为无关信号是否可能隐藏一些关键真相。一种解决方案是在单神经元和单次试验水平上准确分离行为相关和不相关信号，但由于行为相关信号的实际情况未知，这种方法仍然难以实现。因此，我们提出了一个框架来定义、提取和验证行为相关信号。通过分析三只执行不同伸手任务的猴子的分离信号，我们发现以前被认为包含很少信息的神经反应实际上以复杂的非线性方式编码了丰富的行为信息。这些反应对于神经元冗余至关重要，并揭示了运动行为占据了比以前预期更高维的神经空间。令人惊讶的是，当结合经常被忽略的神经维度时，行为相关信号可以线性解码，其性能与非线性解码相当，这表明线性读出可以在运动皮层中进行。我们的研究结果表明，分离行为相关信号可能有助于发现更多隐藏的皮层机制。
异构芯片集成打造超级芯片
D 集成是先进封装和异构集成中的关键技术——它有助于系统级性能扩展。虽然封装的发展引入了 3D 集成，从封装系统发展到堆叠集成电路 (IC) 和 3D 片上系统，但该行业目前正在见证另一个重要转折点：背面供电网络 (BSPDN)。在传统的扩展方法中，信号和供电共存于晶圆的正面。然而，对电力（尤其是供电）日益增长的需求，越来越限制了实现可扩展解决方案的能力。高效的晶体管扩展对于实现更高的晶体管密度至关重要，这需要按比例扩展供电网络。然而，这遇到了巨大的 IR 压降挑战，导致晶体管性能受损。此外，信号和电源的互连设计变得高度相互依赖，构成了供电布线过程的很大一部分（至少 20%）。此外，随着扩展到下一个节点，功率密度会迅速增加。行业共识是通过实施 BSPDN 来分离信号和电源。这涉及隔离晶圆正面的信号网络，并利用晶圆对晶圆键合来高效地访问晶体管背面以进行电源分配和管理。主要优势包括更宽的电源线和更低的 IR 压降、更均匀的电压分布，以及最重要的，更多的设计空间，从而进一步缩小标准单元高度。BSPDN 消除了在晶圆正面共享信号和电源线之间互连资源的需要。顾名思义，背面供电将电源重新定位到背面
使用量子金刚石显微镜对 8 nm 工艺节点芯片进行矢量磁流成像和 3D 电流分布
业界越来越倾向于采用三维 (3D) 微电子封装，这要求开发新的创新型故障分析方法。为此，我们的团队正在开发一种称为量子金刚石显微镜 (QDM) 的工具，该工具利用金刚石中的一组氮空位 (NV) 中心，在环境条件下同时对微电子进行宽视野、高空间分辨率的矢量磁场成像 [1,2]。在这里，我们展示了 8 nm 工艺节点倒装芯片集成电路 (IC) 中的二维 (2D) 电流分布和定制多层印刷电路板 (PCB) 中的 3D 电流分布的 QDM 测量结果。倒装芯片中 C4 凸块发出的磁场在 QDM 测量中占主导地位，但这些磁场已被证明可用于图像配准，并且可以减去它们以分辨芯片中微米级相邻的电流轨迹。通孔是 3D IC 中的一个重要组件，由于其垂直方向，因此仅显示 B x 和 B y 磁场，而使用传统上仅测量磁场 B z 分量（与 IC 表面正交）的磁强计很难检测到这些磁场。使用多层 PCB，我们证明了 QDM 能够同时测量 3D 结构中的 B x 、B y 和 B z 磁场分量，这对于在电流通过层间时解析通孔磁场非常有利。两个导电层之间的高度差由磁场图像确定，并且与 PCB 设计规范一致。在我们最初使用 QDM 为复杂 3D 电路中的电流源提供更多 z 深度信息的步骤中，我们证明了由于麦克斯韦方程的线性特性，可以从整个结构的磁场图像中减去各个层的磁场图像。这允许从设备中的各个层中分离信号，该信号可用于通过求解 2D 磁逆来映射嵌入式电流路径。这种方法提出了一种迭代分析协议，利用神经网络对包含各种类别的电流源、隔离距离和噪声的图像进行训练，并结合 IC 的先验信息，
国防数据战略
数据一直是国防成功的必要条件，它正迅速成为我们的命脉。我们做出的每一个决定都越来越多地由数据驱动；从数十亿英镑的投资和撤资选择，到战场上瞬间处理的生死攸关的情况，再到防御日益增多的网络威胁。尽管我们的传感器库不断增加，数据量也在不断增加，但我们发现从噪声中分离信号比以往任何时候都更加困难。这就是国防的数据悖论。我们在国防方面拥有数据驱动实践的绝佳典范，以 Kraken 计划的态势感知平台为例，该平台让第一海务大臣能够利用其员工的数据来有效地支持对 Covid-10 大流行的应对，但这些典范并不多见。它们的数量不及：• 高级领导的报告，他们必须根据直觉而不是洞察力做出关键决策； • 飞行员必须使用 Excel 电子表格来计算将我们的高空跳伞员空投到何处，而不是从各种可信数据集中自动获取信息；以及 • 情报分析员试图从捕获的敌方材料中的 500Gb 数据中收集见解，方法是手动滚动电子表格，徒劳地试图在大海捞针。我们遭受这种悖论也许并不奇怪。我们的数据环境很复杂。在最近对 100 个国防系统的审查中，发现只有 25% 的系统具有可自动发现的数据（需要最少的人工干预）。我们的专业技能有限，对于难以与我们共享数据的盟友、其他政府部门和行业来说，我们是一个越来越令人沮丧的合作伙伴。简而言之，我们是数据落后者。国防数据战略在实地建立了强大的基础，并为解决国防自身的数据悖论开创了先例。在数据呈指数级增长的世界中，该战略动员国防部团结一致，实现系统互操作性，并将投资充分引导到正确的能力和工具中，以便在需要时实现数据共享和洞察。鉴于前所未有的全球不确定性、跨多个领域的威胁以及日益数字化的军备竞赛，每一位士兵、水手、飞行员、分析师都需要这些见解。该战略概述了四个结果：数据可供利用；数据被视为仅次于我们的人员的第二重要资产，我们的人员具备利用数据的适当技能；并且，通过前三个结果的结合和与其他方的合作，国防部成为全球数据领导者。该战略抓住了这些目标，并描述了实现这些目标的方式和手段。虽然国防部要成为数据领导者还有很长的路要走，但这应该是每个国防人员的坚定抱负。正如首相所说，我们的“胜利者”地位将越来越取决于此。