摘要:近年来,已经引入了基于非声音和非人工界面的监视和控制家庭环境的系统,以改善流动性困难的人的生活质量。在这项工作中,我们介绍了利用经常性神经网络(RNN)的这种新型系统的可重新实现和优化。在实现现实世界结果中所证明的是,在实施RNN时,FPGA被证明非常有效。尤其是,我们可重新发现的实现比执行参考推理任务的高端Intel Xeon CPU快150×。此外,与服务器CPU相比,所提出的系统在能量效率方面达到了300倍以上的改进,而在所报告的已达到的GFLOPS/W方面,它甚至超过了服务器量的GPU。本研究中讨论的工作的另一个重要贡献是,所证明的实施和优化过程也可以作为对实施RNN的推理任务的任何人的参考;我们的C ++代码是针对高级合成(HLS)工具量身定制的,这进一步促进了这一事实。
摘要:插电式混合动力汽车(PHEV)配备多个动力源,为满足驾驶员的动力需求提供了额外的自由度,因此通过能量管理策略(EMS)合理分配各动力源的动力需求,使各动力源工作在效率区,对提高燃油经济性至关重要。本文提出一种基于软演员-评论家(SAC)算法和自动熵调节的无模型EMS,以平衡能量效率的优化和驾驶循环的适应性。将最大熵框架引入基于深度强化学习的能量管理,以提高探索内燃机(ICE)和电动机(EM)效率区间的性能。具体而言,自动熵调节框架提高了对驾驶循环的适应性。此外,通过从实车采集的数据进行了仿真验证。结果表明,引入自动熵调节可以有效提高车辆等效燃油经济性。与传统EMS相比,该EMS可节省4.37%的能源,并且能够适应不同的驾驶循环,并能将电池的荷电状态保持在参考值。
摘要 - 可恢复的智能表面(RIS)是下一代网络的有前途技术。在本文中,我们利用从随机几何形状的工具来研究RIS辅助毫米波(MMWave)蜂窝网络的性能。特别是,将基站(BSS)的位置(BS)和障碍物的中点建模为两个独立的泊松点过程(PPP),其中封锁是由线布尔模型建模的,而块的一部分则覆盖了RISS。将MMWave通信的区分特征,即,视线线(LOS)和非线视线(NLOS)(NLOS)的方向波束形成和不同的路径损失定律被纳入分析中。我们得出了覆盖率概率和面积光谱效率的表达。在特殊情况下,覆盖范围的概率也有足够的小。数值结果表明,通过RISS的大规模部署可以实现更好的覆盖效果和更高的能量效率。此外,还研究了BS和RIS密度之间的权衡,结果表明,RIS是传统网络的出色补充,可以通过有限的功耗来提高覆盖范围的概率。索引项 - 可恢复的智能表面,随机几何,毫米波。
神经形态计算领域的主要目标是构建机器,以并行且能量效率良好地执行复杂的任务,从而模仿大脑的各个方面。多亏了新的计算体系结构,这些机器可以彻底改变高性能计算,并找到对传感器和机器人进行本地低能计算的应用程序。在神经形态计算中使用有机和软材料在许多方面都具有吸引力,因为它允许更好地与生活物质整合到信号处理中无缝融合感应,并最终在封闭反馈回路中刺激。的确,有机材料的机械性能不仅可以与组织的机械性能相匹配,而且这些涉及离子的设备的工作机制(除电子外)与人类生理兼容。有机材料的另一个优点是潜在的潜力,可以引入依靠可与独一无二的形式相关的增材制造的新型制造技术。这个领域仍然很新生,因此,仍然提出了许多概念,而没有明显的赢家。此外,有机神经形态的应用领域(生物学和生物整合都非常吸引人)要求从材料到系统的共同设计方法。
使用可再生电力将二氧化碳/一氧化碳升级为多碳 C 2 + 产品,为更可持续的燃料和化学品生产提供了一种途径。醋酸盐是最具吸引力的产品之一,其有利可图的电合成需要效率更高的催化剂。本文报道了一种配位聚合物 (CP) 催化剂,该催化剂由通过 Cu(I)-咪唑配位键连接的 Cu(I) 和苯并咪唑单元组成,可在流动池中以 400 mA cm − 2 的电流密度将 CO 选择性还原为醋酸盐,相对于可逆氢电极,在 − 0.59 伏时法拉第效率为 61%。该催化剂集成在基于阳离子交换膜的膜电极组件中,可实现 190 小时的稳定醋酸盐电合成,同时实现从阴极液体流中直接收集浓缩醋酸盐(3.3 摩尔),CO 到醋酸盐转化的平均单程利用率为 50%,在电流密度为 250 mA cm − 2 时醋酸盐全电池平均能量效率为 15%。
太阳能是来自太阳的光,是地球最丰富的能源。每天,太阳将大量的能量辐射到太空中,并且由于太阳能电池等技术的发展,我们能够收集这种能量并将其转换为可用的电力。使用太阳的能量可以追溯到工业革命期间1800年代中期,当时它被用来生产蒸汽驱动机械。在1839年发现了光伏效应,从而使阳光转化为电能。这种形式的能量效率非常低,直到100年后,发明了太阳能电池。由于设计技术的改进,当今太阳能电池板的效率越来越高。在1950年代中期,第一个太阳能电池板用于太空卫星。大多数人与太阳能的首次接触可能是在1970年代首次使用时运行通用计算器。今天,太阳能用于为许多房屋和商业建筑提供电力。由于其许多好处,Sealite应用了这项技术来为其海洋灯笼和区域照明提供动力,提供了一种具有成本效益,无电缆,方便且环保友好的解决方案。
连贯的光学元件对从通信,激光雷达到量子计算的多种应用深远影响。但是,在硬件集成和能量效率方面,在集成光子学中开发一致的系统付出了很大的代价。在这里,我们演示了高级集成相干系统的高稳态并行化策略,成本最低。通过使用自注射锁定的微型尸体对注射锁定反馈激光器,我们获得了创纪录的高芯片上增益60 dB的高位,而连贯性没有降解。此策略使高度连贯的通道可下降至10 Hz,并在20 dBm上进行功率。总体电到光学效率达到19%,可与晚期半导体激光器相当。与传统的IIII-V激光泵方案相比,该方法以超过60 tbit/s的前所未有的数据速率支持硅光子通信链接,并将与相关的DSP消耗降低99.99999%。这项工作为实现可扩展,高性能相干的集成光子系统铺平了道路,可能会构成众多应用。
摘要:紧凑,能量功能和自主无线传感器节点在不同环境之间具有令人难以置信的多功能性。尽管这些设备发送和接收实时数据,但有效的能量存储(ES)对于它们的操作至关重要,尤其是在远程或难以到达的位置。可充电电池通常使用,尽管存储容量通常有限。为了解决这个问题,可以实施超低功率设计技术(ULPDT),以降低能源消耗并延长电池寿命。能量收集技术(EHT)可以以环保的方式实现永久操作,但由于其间歇性的性质和有限的发电,可能无法完全替代电池。为了确保不间断的电源,需要ES和电源管理单元(PMU)等设备。本综述着重于最大程度地减少功耗和最大化能量效率以提高这些传感器节点的自主性和寿命的重要性。它检查了ULPDT,ES,PMU,无线通信协议和EHT的当前进步,挑战和未来的方向,以开发和实施在现实情况下实用和持续使用的强大而环保的技术解决方案。
抽象无人的地表车辆(USV)如今已在各种应用中用于安全,检查和交付等。在动态和复杂的环境中运行有效地需要一个最佳的路径计划,其中应考虑多个因素。在本文中,USV的多目标路径计划问题的旨在最大程度地减少行驶距离,并以轨迹平滑度和能量效率并行最大化。用矛盾的术语解决了这个多目标路径计划问题,流行的蚂蚁菌落优化(ACO)算法通过拟议中的模糊帕累托框架增强了。特别是ACO通过找到优化每个单个目标的帕累托解决方案来解决问题。然后通过Mamdani模糊推理系统评估这些解决方案,以识别最佳的推理。该解决方案的排名基于DefuzzifieD值。基于Saronic Gulf拓扑的模拟区域进行了案例研究。结果表明,取决于操作的需求和操作区域的条件(从初始点到目标点的障碍,电流和距离的数量),每个目标都会以不同的方式影响路径质量。
无线体域网络 (WBAN) 通过提供非接触式测量和远程数据分析,在很大程度上改善了医疗保健行业。然而,遇到的挑战主要是能量耗尽的情况,这在很大程度上导致网络寿命缩短。这项工作提出了一个有效的模型,以提供节能路由和增强的能量收集机制,以提高网络寿命。蚁群优化 (ACO) 方法已扩展为包括一个考虑多种因素的适应度函数,这是路由模型的基础。这些过程确保有效路由,从而节省能源,进而延长网络寿命。所提出的模型的性能已与该领域现有的最先进模型进行了比较。与基于元启发式的模型、基于协作能量效率和优先级的可靠路由协议与网络编码 (CEPRAN) 的比较表明了所提出工作中使用的能量收集机制的效率。与使用能量收集机制的模型相比,结果显示网络寿命更长,表明所提出的路由机制的效率。