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【黄岛讲坛(第60期)】尤政介绍智能微系统技术及其应用
发布时间:2021-07-20 08:38:06点击数:字号:
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会议报告人 审核人 蒋大森
学术报告 简介

尤政教授为师生讲述智能微系统技术及其应用

【本站讯】7月15日,中国工程院院士、清华大学副校长尤政教授做客黄岛讲坛,作题为“智能微系统技术及其应用”的学术报告。

尤政院士从集成电路的发展趋势谈起,指出20世纪最伟大的发明之一就是集成电路,集成电路的发展密度越来越高,性能也越来越强。集成电路与其他领域结合产生了一个新的技术门类,即智能微系统。他围绕智能微系统,详细介绍了智能微系统的技术内涵、特点、传感器技术及其应用以及对未来的展望。

尤政院士认为,智能微系统的技术内涵可以从它的五大技术要素和本质特征两方面进行阐述。

智能微系统的五大技术要素包括架构、微电子、MEMS、光电子和软件(含算法)。其中,架构决定了智能微系统中硬件、能量、信息的状态、分布、交互、流程和逻辑,是智能微系统的核心要素,统领微电子、MEMS、光电子三大基础技术。微电子则要求向可重构、可编程、存算一体化方向发展,使其能够更有效的服务于应用场景。MEMS是将机械单元、敏感结构、执行机构及相关电路整合到一块芯片上,形成具有特定功能的微型系统装置,是一项革命性的新技术,广泛应用于高新技术产业。光电子技术具有探测精度高、处理速度快、传输通量大等优势,广泛应用于通讯、探测感知、传输等领域。软件和算法赋予硬件灵魂和思想,软件充当用户与智能微系统之间沟通的桥梁,而算法直接决定了系统性能的高低。五要素结合,共同实现了微系统的智能化。

智能微系统具有微型化、系统化和智能化三大本质特征。微型化是指通过三维异质、异构的集成手段,实现具备信号感知、信号处理、信令执行和赋能等多功能集成的微型化系统。系统化是指软硬件协同的优势表现出“1+1>2”的系统综合性能。智能化是智能微系统“知识”与“智慧”的体现,并非局限于AI算法的实施。

尤政院士在介绍智能微系统特点时指出,智能微系统技术是一个典型的多学科交叉的前沿科技领域,汇聚了数学、物理学、机械学、电子学、仪器科学等多种学科门类。智能微系统具有体积小、重量轻、功耗低、性价比高、高性能、高精度、高集成度的特点。智能微系统超高灵敏度的传感探测、超高性能的处理计算、超高密度的存储传输、超高精度的操作执行、超高效率的能量管理与供给、超高密度的芯片集成,使其功能密度极大化。

尤政院士在介绍传感器技术时指出,传感器技术是智能微系统获取信息的源头,是实现处理、存储、通讯、执行等后续功能的前提和基础。传感器技术的发展经历了分立传感器、集成式传感器、组网传感器、MEMS传感器、智能传感器与微系统五个阶段。发展趋势呈现多功能、高性能、高集成度、低功耗、自供能、无源化、智能化、无线化等特点。

尤政院士还介绍了智能传感器与微系统技术在物联网、智能汽车、智能交通、航天航空、医疗健康、消费电子、机器人等方面的应用。

最后,尤政院士提出了几点建议:第一、要产教融合,创新培养智能传感器和微系统所需要的人才,开发更多的中国原创核心技术;第二、要合理布局,通过公共平台建设与共性技术开发,来实现传感器全行业的高效运行;第三、要示范应用,可以围绕国家的重大工程任务、国家亟需的重要战略装备等有代表性的社会经济需求,重点开展工作,体现举国体制优势,推动产业集聚,形成传感器的产业生态。

报告结束后,尤政院士就有关学术问题与现场师生进行了热烈讨论。

尤政,中国工程院院士,教授、博士生导师,清华大学副校长,享受国务院特殊津贴,机械电子专家,微系统技术及空间应用研究专家,未来芯片北京高精尖中心主任,启元实验室主任,兼任教育部科技委常务副主任、国务院学位委员会仪器学科评议组召集人,中国微米纳米技术学会理事长、中国仪器仪表学会理事长、中国机械工程学会副理事长。主要从事微电机系统(MEMS)、智能微系统及其空间应用等方面的研究工作。20余年来,培养研究生逾百名,获国家发明专利90余项,发表SCI/EI论文400余篇,出版专著4部、译著2部。获国家技术发明奖二等奖3项,国家科技进步二等奖2项,省部级科技奖励。

【 作者:李芳 孙伟 来自:控制科学与工程学院 科技处  责任编辑:卜令朵 审核: 蒋大森】

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