【黄岛讲坛(第60期)】尤政介绍智能微∞系统技术及其应用
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①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①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。
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