人工神经元是一种数学函数,被认为是生物神经元的模型,即神经网络。人工神经元是人工神经网络的基本单元。人工神经元接收一个或多个输入(代表神经树突处的兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位)并将它们相加以产生输出(或激活,代表沿其轴突传输的神经元动作电位)。通常,每个输入都单独加权,总和通过称为激活函数或传递函数的非线性函数传递。传递函数通常具有 S 形,但它们也可以采用其他非线性函数、分段线性函数或阶跃函数的形式。它们也通常是单调递增、连续、可微和有界的。阈值函数启发了构建称为阈值逻辑的逻辑门;适用于构建类似于大脑处理的逻辑电路。例如,近年来,诸如忆阻器之类的新设备已被广泛用于开发这种逻辑。
Transformer 最初是作为文本的序列到序列模型提出的,但如今已成为图像、音频、视频和无向图等多种模态的重要工具。然而,尽管 Transformer 可应用于源代码和逻辑电路等无处不在的领域,但用于有向图的 Transformer 却是一个令人惊讶的未被充分探索的课题。在这项工作中,我们提出了两种用于有向图的方向感知和结构感知的位置编码:(1)磁拉普拉斯算子的特征向量——组合拉普拉斯算子的方向感知泛化;(2)方向随机游走编码。从经验上讲,我们表明额外的方向性信息在各种下游任务中都很有用,包括排序网络的正确性测试和源代码理解。结合以数据流为中心的图构造,我们的模型在 Open Graph Benchmark Code2 上的表现比之前的最佳模型高出 14.7%。3
其中∨是或门。其中每个函数f a()是针对特定字符串x a的,它满足函数f(x a)=1。我们使用了三个门(和,或不)。使用这些,我们可以以等式1的形式构造任何布尔函数,从这个意义上讲,集合(和,或不)是用于经典计算的通用门集。和或单独的不是通用门集。集合(and OR)不是通用看到这一点的一种方法是查看图1。您无法将它们结合起来制作XOR。涉及n位的任何布尔逻辑操作都可以由涉及2位的NAND操作构建。因此,NAND是布尔逻辑电路的通用门集,因此用于经典计算。NAND门是通用的,因为所有其他逻辑计算都可以从NAND构建。例如,不通过将两个输入连接在一起来构造,而输出为nand(x,x)=不是x。an,由不(NAND(x,y))构造。其他大门源于NAND,和NOTS的组合。一些示例如图1所示。
引言近年来,统计变异性 (SV) 对纳米 CMOS 电路时序的影响引起了广泛关注[1]–[8]。SV 使数字电路在关键路径延迟甚至功耗方面表现出非确定性性能,而不是确定性行为。SV 的主要来源包括随机掺杂波动 (RDF)、线边缘粗糙度 (LER) 和金属颗粒粒度 (MGG) [9]–[11]。这些来源影响器件电气性能指标,如阈值电压 (V th)、关态电流和亚阈值斜率 (SS),进而对电路行为产生重大影响。特别是,文献 [12]–[20] 广泛研究了工艺和随机变异性对传播延迟时间的影响。在一项开创性的工作中,作者提出了一个半解析模型来预测由 V th 变化引起的逻辑电路延迟分布 [12]。不同技术节点下由 RDF 引起的传播延迟变化是综合的
晶体管需要低电源电压,因此不幸的是,电路节点上的临界电荷会降低。因此,在航空航天应用中,电路容易受到甚至低辐射能量引起软误差的颗粒的撞击[1]。辐射颗粒包括质子,中子,α颗粒,重离子,电子等[2]。粒子的碰撞会产生许多电子和孔,这些电子和孔可以在受影响的晶体管的排水口收集,从而导致瞬态电压干扰。在顺序/存储电路中,存储节点的值可以暂时翻转(如果可以恢复)或长时间翻转(如果它是无法恢复的,并且需要在下一个时钟周期中需要刷新),从而导致单个事件沮丧(SEU)[3]。请注意,单节点误(SNU)是一种类型的SEU。在组合/逻辑电路中,逻辑门的输出值可能会受到干扰,输出单个事件瞬态(set)脉冲[4]。SEU和集合是典型的软错误,在最坏情况下会导致电路失败甚至系统崩溃。因此,航空应用非常需要软误差。
• 解释量子理论的假设并将其应用于简单的量子系统; • 用复向量和矩阵描述量子态和算子,并用狄拉克符号表示它们; • 通过求解薛定谔方程找到有限维系统(如量子比特)的时间演化,并计算测量结果的概率; • 用量子逻辑电路表达量子计算,解释几种著名的量子算法的工作原理并确定其计算复杂度; • 用连续变量的薛定谔方程描述空间中粒子的演化,并求解几个简单系统的方程; • 使用密度算符将开放系统效应(如退相干和损耗)纳入量子理论,并用它来描述非零温度下的量子系统; • 进行基本量子效应的实验演示; • 在 Mathematica 中运行小规模量子系统的模拟。先决条件:PHYS 162L 或 PHYS 172L 建议准备:对向量和矩阵以及复杂算术的基本了解对本课程有帮助。
这项工作介绍了利用石墨烯纳米色带效果晶体管(GNRFET)的两,三位和四位模数转换器(ADC)的设计和仿真。该设计中使用的GNRFET设备的通道长度为16 nm,并以0.7 V的电源电压操作。高级设计系统(ADS)用作仿真平台。为了实现紧凑而有效的设计,实施了当前的镜像拓扑来偏置。根据功耗评估了每种ADC配置。在0.7 V电源电压内,设计表现出全范围线性输入特征。这些结果表明,这种ADC设计特别适合在高速纳米电机力学系统(NEM),内存单元和高级计算体系结构中应用。标准晶体管逻辑(STI)的延迟平均降低百分比分别为12%,ADC设计的平均百分比分别为32%。此外,功率优化的三元逻辑电路往往更快地运行。
流体逻辑电路通过消除笨重的组件来简化系统设计,同时在与电子设备不符的一系列敌对环境中启用操作,但以有限的计算能力和响应时间为代价。本文提出了针对快速切换时间,减少组件计数,低单位成本和高复发性优化的四端流感晶体管,以实现复杂的流体控制电路,同时保持每分钟升高的流量。使用三个流体晶体管的环振荡器达到了振荡频率,最多可达到一个kilohertz,具有完全信号传播,可容忍数十亿个循环而不会失败。基本处理器电路,例如完整的加法器和3位类似物对数字的转换器,每个晶体管都只需要七个晶体管。解码电路驱动高分辨率的软性触觉显示,其刷新时间低于人类的潜伏期感知阈值,而无电子控制电路对气动执行器进行了闭环位置控制,并具有干扰抑制作用,从而证明了跨域的值。
摘要 量子计算被视为后摩尔时代有望突破计算能力瓶颈的有前途的计算范式。量子处理器尤其是超导量子处理器的日趋成熟为量子算法的开发和实现提供了更多的可能性。作为量子算法实现的关键阶段,逻辑电路设计和量子编译也受到广泛关注,涉及量子逻辑电路综合(又称量子架构搜索)与优化、量子比特映射与路由等关键技术。近期研究表明,相关算法的规模和精度正在稳步提升,尤其是随着人工智能方法的融合。本文系统地回顾和总结了大量文献,探索从算法层面到量子硬件一体化设计优化方案的可行性,将逻辑电路设计和编译优化步骤结合起来,利用人工智能算法卓越的认知和学习能力,可以降低人工设计成本,提高执行精度和效率,促进量子算法在硬件上的实现和验证其优越性。
高级数字系统设计(PC - I)单元 - I处理器算术:Two的补体编号系统 - 算术操作;固定点号系统;浮点数系统 - IEEE 754格式,基本二进制代码。单元-II组合电路:CMOS逻辑设计,组合电路的静态和动态分析,时机危害。功能块:解码器,编码器,三态设备,多路复用器,奇偶校验电路,比较器,加法器,减法器,随身携带的浏览器 - 定时分析。组合乘数结构。单位-III顺序逻辑 - 锁存和触发器,顺序逻辑电路 - 时序分析(设置和保持时间),状态机 - Mealy&Moore机器,分析,使用D触发器,FSM设计,FSM设计,FSM优化和分区;同步器和标准化。FSM设计示例:自动售货机,交通信号灯控制器,洗衣机。单元 - IV子系统设计使用功能块(1) - 设计(包括时间分析)的不同逻辑块的不同复杂性的不同逻辑块,主要涉及组合电路: