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該成果提出了"黑盒"式互操作方法和技術，顛覆了傳統(tǒng)"白盒"路線，將信息孤島開放效率平均提升2個數量級，應用于國家大數據戰(zhàn)略、國家安全和國防等重大工程，成為支撐我國大數據產業(yè)生態(tài)發(fā)展的一項共性關鍵技術。

不同細胞之間的相互作用和信息傳遞在包括 免疫 響應 、 器官 發(fā)育、神經傳導 在內的眾多生命活動中都扮演 著 關鍵角色 。目前， 研究 細胞互作 的方法 大 都 需要 已知參與 的 細胞類型 ，難以在復雜的活體環(huán)境下發(fā)現或研究未知的細胞 間 相互作用 。 為了解決這一難題，陳鵬課題組 借助“定向進化”技術和“ 鄰近標記 ”策略，實現了 細胞 之間 動態(tài)相互作用的 原位捕獲。這一被命名為 EXCELL （ Enzyme- m ediated proximal cell labeling ） 的技術，通過將 作者 定向進化得到的分選酶（ mg SrtA ） 展示在 待研究的 細胞表面， 能夠對與其 相互作用 的 細胞 進行原位捕獲與鑒定 ，為研究細胞 - 細胞相 互作用提供了有力的工具 。 源自 金黃色葡萄球菌 的 分選酶 Sortas e  A   （ SrtA ） 能夠 催化 分選肽 （ LPETG ） 和寡聚甘氨酸 的 共價連接。近期有文獻報道將 SrtA 用于監(jiān)測小鼠體內特定受體 - 配體介導的免疫 細胞互作 過程 1 。但是該方法 需要將 SrtA 與 寡聚甘氨酸分別融合在相互作用 的 配體和受體 細胞 上， 因此需要預知 相互作用的 細胞 類型，并對兩類細胞 同時進行 基因 改造 ，因此無法捕捉未知的細胞間相互作用 。本研究突破了這一瓶頸， 建立了 對 SrtA 進行定向進化的高通量 熒光 篩選 平臺，并成功 獲得 了 對單一甘氨酸進行標記的 高活性 SrtA 突變體 - mgSrtA ， 能夠 實現對 任意 細胞類型的有效標記。

本項目現處于產業(yè)化階段。 我們研究并設計了一種新的能量互饋試驗平臺，試驗平臺通過能流循環(huán)，可大大提高能量利用率，無需損失滿功率的能量即可完成大功率的試驗，如對機車逆變器系統(tǒng)的滿功率試驗或者牽引電機的電機特性試驗，具有結構簡單，控制靈活，調試方便，系統(tǒng)易穩(wěn)定，能量利用率高，互為被試件，能更有效地對不同控制策略的特性進行比較等優(yōu)點。 目前，國內外常見的交流傳動系統(tǒng)試驗平臺主要有以下兩種： 1）能量消耗型 “能量消耗型”交流傳動試驗臺由變壓器向四象限變流器提供單相交流電，四象限變流器輸出直流電給逆變器供電，逆變器輸出三相交流電供給交流牽引電機。牽引電機輸出軸上對接一個直流發(fā)電機，其輸出端接電阻性負載。這種試驗臺設備比較簡單，調節(jié)控制對象比較少，可方便調節(jié)直流發(fā)電機轉矩，實現起來也不是很復雜。但是由直流發(fā)電機發(fā)出的電能完全被電阻消耗掉，若長期進行大功率試驗，電能浪費驚人。另外，如果用于測試電機運行特性，該系統(tǒng)不能模擬機車啟動和高速運行試驗。 2）能量反饋型 該種試驗臺的結構如圖所示。異步牽引電機輸出軸上對接一個“直流發(fā)電機－直流電動機－交流同步發(fā)電機”構成的能量反饋系統(tǒng)，電能通過變壓器返回電網。這種方式將部分能量反饋回電網，大大節(jié)約了電能，但使用設備多，在建設試驗平臺時一次性投資大。另外由于控制對象多，控制方法復雜，難度大，容易出現超調，造成系統(tǒng)振蕩。由于試驗電機驅動的是直流發(fā)電機，轉速受到換向器限制，在試驗對象為牽引電機時難以試驗其高轉速區(qū)段。 “能量反饋型”交流傳動試驗臺 本項目確定的交流傳動互饋試驗系統(tǒng)（以下簡稱“互饋試驗臺”）的方案如圖所示。能量互饋型試驗系統(tǒng)（測試電機）圖中該試驗臺由兩套“變流機組－電機”聯(lián)軸背靠背組成，當變流機組I－異步牽引電機Ⅰ工作于電動狀態(tài)，變流機組Ⅱ－異步牽引電機Ⅱ工作于發(fā)電狀態(tài)時，能量流向如圖中實線所示；當變流機組I－異步牽引電機Ⅰ工作于發(fā)電狀態(tài)，變流機組Ⅱ－異步牽引電機Ⅱ工作于電動狀態(tài)時，能量流向如圖中虛線所示。能量互饋型試驗系統(tǒng)（測試逆變器）所示試驗臺主要用于進行逆變器的滿功率試驗，但是原理和測試電機圖完全相同。實際上，測試電機圖中的電機也可以作為逆變器的負載，即將逆變器作為測試對象，實現測試逆變器的功能。由于能量通過直流側在變流器Ⅰ-負載-變流器Ⅱ之間循環(huán)流動，即實現能量的互饋，從電網吸收的功率只是變流器以及負載所損耗的能量。在試驗過程中，試驗平臺的損耗大約只占運行功率的20%～30%。因此，四象限整流器的容量可以大大降低，實現用小功率的電源完成大功率變流器或者電機滿載試驗。  能量互饋型試驗系統(tǒng)（測試電機） 能量互饋型試驗系統(tǒng)（測試逆變器） 交流傳動互饋試驗系統(tǒng)具有如下特點： 1）由于采用了能量互饋的方式，能量在兩個變流機組內部流動，因此整個系統(tǒng)的能量消耗僅僅是變流器及其負載的損耗，能量利用率得到大大提高。 2）由于1)中所述原因，且能量交換在直流側進行，因此采用這種方式可以利用小功率等級的供電電源來試驗大功率等級的傳動機組，而不需要對電源進行擴容改造。 3）由于系統(tǒng)中沒有直流電機，因此系統(tǒng)試驗的高速度只與被試交流電機的參數有關，而不受直流電機換向器的影響，可以滿足機車牽引電機高轉速的要求。 4）兩套完全相同的變流器－負載組功能和角色可以互換，可以互為被試件，一次安裝可以完成兩套裝置的測試，提高了測試試驗的工作效率。 5）采用高性能控制方式對兩套變流機組進行聯(lián)合調節(jié)，能模擬實際負載的各種動靜態(tài)特征和機車的調節(jié)特性以及變流器的功率試驗，并對各種控制方法進行對比試驗。 應用范圍： 牽引變流器、牽引電機和牽引控制系統(tǒng)是軌道交通交流傳動的三大核心技術，大功率交流傳動試驗系統(tǒng)可以對以上三大核心技術開展很好的研究，因而具有非常重要的現實意義。 該系統(tǒng)可以滿足生產部門和研究開發(fā)部門對變流器、電機等部件的各種試驗和控制方案的研究。該系統(tǒng)可以完成如下試驗： 1）按照機車牽引特性進行不同級位的牽引運行試驗； 2）按照機車制動特性要求進行再生制動試驗； 3）按照機車恒轉矩啟動的要求進行機車啟動加速試驗； 4）逆變器容量足夠大時，能完成牽引電機的各種特性試驗和有關參數測定； 5）電機容量許可時，能完成逆變器裝置的考核運行試驗。

1. 痛點問題 當前過球計數器采用的傳感器大多為半圓包覆式線圈或內裝式環(huán)形線圈。其中，內裝式環(huán)形線圈在安裝時需要破壞管道，如果在使用中出現問題需要破壞管道再進行維修或更換，增加施工的難度和時間；半圓包覆式傳感器的檢測線圈制作工藝復雜，制作出來的檢測線圈參數的一致性難于保證，造成過球傳感器調試困難，并且傳感器的一致性難以保證傳感器更換后需要重新調試檢測裝置，給使用帶來不便。 2. 解決方案 本項目利用線圈互耦原理，實現了一種互耦型過球檢測傳感器，具有安裝時不破壞管道、線圈制作簡單，參數一致性好等優(yōu)點，可以有效檢測過球管道中的石墨基體燃料球，且檢測準確率高。 該傳感器技術除了用于過球計數外，還可以拓展應用于其它需要電磁檢測的領域，比如扁平管檢測、鋼軌邊沿檢測等。 合作需求 尋求有技術需求的合作伙伴。

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本發(fā)明公開了一種多導航系統(tǒng)互操作定位方法及系統(tǒng)，包括:(1)基于卡爾曼濾波的定位模型的構 建;(2)每次接收機定位結束時，存儲本次定位結束時估算的系統(tǒng)間鐘差偏差;(3)每次接收機定位時， 若本次定位與上次定位時間間隔小于預設間隔，引入上次定位結束時估算的各系統(tǒng)間鐘差偏差，采用定 位模型進行定位;(4)每次接收機定位時，若本次定位與上次定位時間間隔不小于預設間隔，采用定位 模型實時解算各歷元時刻下各系統(tǒng)間鐘差偏差的變化值，采用定位模型進行定位。本發(fā)明可用于多導航 系統(tǒng)組合定位，僅需估計一個接收機鐘差即可進行定位解算，從而可解決可視衛(wèi)星數量較少情況下無法 定位的問題。

本發(fā)明公開一種瀝青路面模量反算方法，包括：對瀝青路面的路面結構層進行簡化，將相鄰且材料類型相同的路面結構層視為簡化層，并且每一簡化層所包含的結構層之間的模量差值不大于N MPa，將土基單獨視為土基層；在土基層及各簡化層中布置垂直應變傳感器，且保證布置完成的所有垂直應變傳感器位于同一垂直方向；在瀝青路面表層施加荷載，且該荷載位于各垂直應變傳感的正上方，并通過垂直應變傳感器采集土基層及簡化層的垂直應變數據；將采集到的垂直應變數據作為反算參數進行模量反算；N的取值為250～350。通過該方法將原結構組合簡化從而優(yōu)化了模量反算計算過程，解決了反算模量與實際狀態(tài)不符的技術難題。

隨著人工智能、大數據、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈等新一代信息技術興起，數據量呈現爆炸式增長，傳統(tǒng)計算系統(tǒng)的算力難以滿足海量數據的計算需求。與此同時，摩爾定律逐漸放緩，單純依靠提高集成度、縮小晶體管尺寸來提升芯片及系統(tǒng)性能的路徑正面臨技術極限，通過引入憶阻器新器件、模擬計算新范式、存算一體新架構，將拓展出全新的高性能人工智能芯片與系統(tǒng)，實現計算能力的飛躍。 目前被廣泛使用的經典馮·諾依曼計算架構下數據存儲與處理是分離的，存儲器與處理器之間通過數據總線進行數據傳輸，在面向大數據分析等應用場景中，這種計算架構已成為高性能低功耗計算系統(tǒng)的主要瓶頸之一：數據總線的有限帶寬嚴重制約了處理器的性能與效率，且存儲器與處理器之間存在嚴重性能不匹配問題。憶阻器存算一體系統(tǒng)把傳統(tǒng)以計算為中心的架構轉變?yōu)橐詳祿橹行牡募軜嫞渲苯永米枳兤骷M行數據存儲與處理，通過將器件組織成為交叉陣列形式，實現存算一體的矩陣向量乘計算。憶阻器存算一體系統(tǒng)可以避免數據在存儲和計算中反復搬移帶來的時間和能量開銷，消除了傳統(tǒng)計算系統(tǒng)中的“存儲墻”與“功耗墻”問題，可以高效、并行的完成基礎的矩陣向量乘計算，未來極有潛力成為支撐人工智能等新興應用的核心技術。 清華大學吳華強教授團隊實現了材料與器件、電路設計、架構和算法的軟硬件協(xié)同等多方面原始創(chuàng)新，解決了系統(tǒng)精度損失等被廣泛關注的難題： 材料與器件創(chuàng)新。科研團隊選擇了電學特性穩(wěn)定的二氧化鉿作為憶阻層核心材料，提出了通過插入少量氧化鋁層來固定離子分布、抑制晶粒間界形成的新理論，提出了引入熱增強層的新原理器件結構，成功抑制了憶阻器非理想特性的產生。 電路設計創(chuàng)新。開發(fā)了一套憶阻器與晶體管的混合電路設計方法，提出“差分電阻”設計思想，采取源線電流鏡限流設計，抑制了憶阻器電路中可能產生的各種計算誤差。 算法創(chuàng)新。提出了混合訓練算法，僅用小數據量訓練神經網絡并只更新最后一層網絡的權重，即可將存算一體硬件系統(tǒng)的計算精度達到與軟件理論值相同的水平。 “技術鏈”創(chuàng)新。從“單點技術突破”拓展到“技術鏈突破”，開發(fā)了針對憶阻器存算一體芯片的電子設計自動化（EDA）工具，打通了從電路模塊設計到系統(tǒng)綜合再到芯片驗證的設計全流程。 上述理論和方法發(fā)表于《自然》《自然·納米技術》《自然·通訊》等國際頂級期刊，以及被譽為“集成電路奧林匹克”的“國際固態(tài)電路大會”等頂級學術會議。研究成果被“國際半導體技術路線圖”和30多部綜述文章長篇幅引用。團隊已在該研究方向申請國內外專利72項，其中30項已獲得授權，知識產權完全自主可控。 團隊已研制出全球首款憶阻器存算一體芯片和系統(tǒng)，集成了8個憶阻器陣列和完整的外圍控制電路，以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了計算設備的算力。全系統(tǒng)的計算能效比當前主流的人工智能計算平臺——圖形處理器（GPU）高兩個數量級。團隊還設計了一款基于130nm工藝研制的完整憶阻器存算一體芯片，在MNIST數據集上計算速度已超過市面上28nm工藝的四核CPU產品近20倍，能效有近千倍的優(yōu)勢。

項目成果/簡介:隨著人工智能、大數據、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈等新一代信息技術興起，數據量呈現爆炸式增長，傳統(tǒng)計算系統(tǒng)的算力難以滿足海量數據的計算需求。與此同時，摩爾定律逐漸放緩，單純依靠提高集成度、縮小晶體管尺寸來提升芯片及系統(tǒng)性能的路徑正面臨技術極限，通過引入憶阻器新器件、模擬計算新范式、存算一體新架構，將拓展出全新的高性能人工智能芯片與系統(tǒng)，實現計算能力的飛躍。