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  • 客座编辑:潘浩波
    本专题主要报道了骨小梁仿生微结构、血管生成及修复临界性骨缺损、可印刷柔性应变传感器、南极磷虾壳聚糖、聚乙烯亚胺系统、生物打印技术等生物医用材料领域的重要研究成果及进展,欢迎各位品读。 [MORE]
  • 客座编辑:喻学锋,黄逸凡
    本专题主要报道了低温等离子体、常压氩气等离子体的相关研究和应用,欢迎各位品读。 [MORE]
  • 客座编辑:李慧云
    当前,中国汽车工业发展面临由大国到强国转型的挑战。《中国制造 2025》 将新能源汽车与智能网联汽车列入十大重点发展领域。近年来,国家对新能源汽车与智能网联汽车从科技研发、产业发展、应用示范和市场推动等方面进行了全维度的支持,中国成为新能源汽车领域发展最活跃的国家之一。虽然该产业在中 国呈现出全面发展的良好局面,但回溯到核心技术层面,该领域需要突破若干核 心关键技术,包括动力系统技术、关键零部件、感知决策、车联网 [MORE]
  • 客座编辑:孙蓉
    随着新兴的5G通信、物联网、新能源汽车电子、可穿戴设备、智慧城市等领域的兴起,相关电子器件朝着小型化、高功率密度、多功能化等方向发展。这将使得相关电子器件的过热风险持续提升。开发高性能热管理材料对改善电子器件散热非常关键,也成为学术界和电子器件应用产业界面临的最大挑战。由中国科学院深圳先进技术研究院牵头,联合上海交通大学 [MORE]
  • 客座编辑:喻之斌,殷鹏
    近年来,随着物联网,云计算,移动互联网,车联网等技术的成熟和迅速普及,人类社会正在以更快的速度产生不同类别如图像,视音频,健康档案等海量数据.据国际数据公司IDC预计,到2025年全球数据量将达到175 ZB(约1 750亿TB),这意味着在人类文明的所有数据中,超过99%是近几年产生的.毫无疑问,历经机械时代,信息时代后,人类正步入一个崭新且充满挑战的新时期——大数据智能时代. 本刊从宽广的范围内组织了一期大数据技术专题,报道了国 [MORE]
  • 2020年11月11日至15日,由中国科学院主管,中国科学院深圳先进技术研究院和科学出版社主办的《集成技术》期刊在第22届中国国际高新技术成果交易会(简称高交会)上首次亮相,并受到参会者的热烈欢迎。 [MORE]
《集成技术》于2011年10月经新闻出版总署批准创办(CN 44-1691/T,ISSN 2095-3135),2012年5月正式创刊,双月刊(逢单月出版)。由中国科学院主管,中国科学院深圳先进技术研究院为第一主办单位,科学出版社有限责任公司为第二主办单位及出版单位。 《集成技术》是一本同行评议、以免费开放获取方式面向读者的科技期刊,致力于信息技术(Information Technology)与生物技术(Biotechnology)多学科交叉集成发展与创新,其领域包括但不限于:大数据与智慧城市、人工智能与物联网、健康与医疗、新能源与新材料等。 [MORE]
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      • 熊刚,孟姣,曹自刚,王勇,郭莉,方滨兴

        2012,1(1):32-42, Doi:

        Abstract:

        近年来,随着互联网的迅猛发展,越来越多的新型网络应用逐渐兴起,网络规模不断扩大,网络组成也越来越复杂。网络流量分类技术作为增强网络可控性的基础技术之一,不仅可以帮助网络运营商提供更好的服务质量,而且能够对网络进行有效的监督管理,确保网络安全。本文综述了网络流量分类领域的研究方法及研究成果,对这些传统方法进行比较,分别指出它们的优势和不足。并针对高速网络环境下的实时分类、加密流分类、精细化分类、协议动态变化时的分类等现实挑战,对相关研究进展进行阐述和分析。最后对未来的研究方向进行展望。

      • 张文力

        2012,1(3):20-24, Doi:

        Abstract:

        基因是遗传的物质基础。生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。基因测序是解读生命的一种途径。随着新一代高通量测序技术的发展,每天会产生TB甚至更多的序列数据。合理诠释这些大规模及复杂高维度的数据成为获取数据后一个更大的难点,是当前生物研究的关键步骤,具有巨大的现实意义。海量高通量测序数据的存储、处理和分析都极大地挑战着当前的计算机系统和计算模式。本文将结合调研情况,尤其是华大基因的实例调研,讨论当前高通量测序数据分析的现状、问题和多方采取的措施。然而,面对高通量测序数据带来的挑战,仍需要多方密切合作和长久深入的研究。

      • 刘群

        2012,1(1):48-54, Doi:

        Abstract:

        本文对机器翻译技术的研究现状进行了全面介绍,分析了亟待解决的核心问题,并对机器翻译的未来发展前景和趋势提出了自己的设想。

      • 宋章军

        2012,1(3):1-9, Doi:

        Abstract:

        机器人技术代表一个国家的高科技水平和自动化程度,了解和分析国内外的研究现状和最新进展有助于加快我国服务机器人行业的发展。近年来,清洁机器人和教育机器人在我国已经大规模销售,娱乐机器人和安防机器人市场正在培育和快速发展中,医疗机器人市场处于大规模应用的萌芽状态。为了在这一巨大市场中分一杯羹,在服务机器人领域缩短与发达国家的差距,有必要紧紧抓住服务机器人更高智能化、模块化和网络化的技术发展趋势,围绕实现服务机器人智能化、模块化和网络化的集成技术展开研究。

      • 徐国卿,徐坤,李卫民

        2012,1(1):6-14, Doi:

        Abstract:

        近年来随着全球资源、环境问题日益严峻,节能、环保的电动汽车得到快速发展。电动汽车采用电机驱动系统,具有转矩快速响应、易于精确测量、可实现动力分散控制、可实现制动能量回收等优点。充分挖掘并利用这些优点可显著提升车辆动力学控制性能。文中从电动汽车动力学控制运行参数的识别、动力学控制结构与方法两个角度综述了十多年来的研究成果,重点介绍了轮胎-路面接触条件识别方法、驱动防滑控制方法等。车辆动力学控制,包括电子差速控制、直接横摆控制、底盘集成控制等研究现状也做了总结。最后对未来电动车辆动力学控制的发展方向作了几点展望。

      • 沈洋,凌涛,姚惠,李彦明,靳巧锋,郑海荣

        2012,1(1):93-99, Doi:

        Abstract:

        超声瞬时弹性成像技术具有无创、无痛、定量、实时及重复性好等优势,适用于肝纤维化分期诊断,具有重要的临床应用价值。本文以超声瞬时弹性成像系统设计为研究出发点,提出在基于射频信号的时域互相关算法基础上,采用抛物线插值算法提取亚采样信息,提高位移场的估算精度;设计了剪切波匹配滤波器,以减弱低频振荡器对位移场造成的干扰,从而提高了应变估计质量,增强了剪切波速度估算的可靠性与准确性;设计了针对瞬时弹性成像系统的时间增益补偿(TGC)电路,以降低声信号衰减带来的影响,提高信号的信噪比;给出了一种聚丙烯酰胺凝胶生物仿体的制备方法,并采用机械压痕测试对仿体进行标定,将标定结果与瞬时弹性成像系统的检测结果进行了对比,对比结果显示出良好的一致性。生物仿体实验和健康人体肝脏的弹性测量结果也验证了提出的位移估计算法、匹配滤波器及TGC电路的优越性。

      • 胡超,宋霜,阳万安,孟庆虎,李抱朴,曾德文,李萧萧,朱红梅

        2012,1(1):105-113, Doi:

        Abstract:

        胶囊内窥镜是极有潜力的新型肠胃道检查手段,但是目前的临床胶囊内窥镜产品还存在一些问题需要解决,其准确定位跟踪是关键之一。在各种可能的定位方法中,利用磁体的定位技术具有明显的优势:无需供电、占用胶囊空间小、可以连续跟踪、实时性强和无副作用。本文重点讨论基于磁场传感器阵列实现对胶囊中磁体进行定位的方法,通过算法和系统的优化设计,实现了以磁偶极子为数学模型的3维位置和2维方向实时定位跟踪。为了消除人体运动对胶囊跟踪的干扰影响,本文提出对胶囊和参考目标磁体同时定位的方法,也提出了对胶囊的3维位置和3维方向的全6维定位算法以开展三维重建和病变组织的准确测算。实验结果证明本系统可对胶囊内窥镜实现2~3mm精度的定位跟踪。

      • 高 明,黄哲学

        2012,1(3):47-54, Doi:

        Abstract:

        随着Deep Web数量和规模的快速增长,通过对其发起查询请求以得到存储在后台数据库中的相关信息,日渐成为用户获取信息的主要方式。为了方便用户有效地利用Deep Web中的信息,越来越多的研究者致力于这一领域的研究,重点之一是Deep Web后台数据库的数据集成。由于Deep Web后台数据库存储的主要是文本信息,使得从文本处理角度出发,针对Deep Web中存储的内容进行查询与检索的研究具有十分广阔的应用前景。本文对Deep Web的研究现状进行了较为详细的分析,同时对研究的发展方向进行了展望。

      • 罗力,杨超,赵宇波,蔡小川

        2012,1(1):84-88, Doi:

        Abstract:

        当前世界上排前几位的超级计算机都基于大量CPU和GPU组合的混合架构,它们对某些特殊问题,譬如基于FFT的图像处理或N体颗粒计算等领域可获得很高的性能. 但是对由有限差分(或基于网格的有限元)离散的偏微分方程问题,于CPU/GPU 集群上获得较好的性能仍然是一种挑战. 本文提出并测试一种基于这类集群架构的混合算法. 算法的可扩展性通过区域分解算法实现,而GPU的性能由基于光滑聚集的代数多重网格法获得,避免了在GPU上表现不理想的不完全分解算法. 本文的数值实验采用29 CPU/GPU求解用差分离散后达三千学报

      • 马肖燕,洪 爵

        2012,1(3):66-71, Doi:

        Abstract:

        目前Hadoop的作业调度算法都是将系统中的多类资源抽象成单一资源,分配给作业的资源均是节点资源中固定大小的一部分,称为插槽。这类基于插槽的算法没有考虑到系统多资源的差异性,忽略了不同类型作业对资源的不同需求,因此导致系统在吞吐量和平均作业完成时间上性能低下。本文研究了多资源环境下公平调度算法在Hadoop中的实现,设计了一种多资源公平调度器MFS(Multi-resource Fair Scheduler)。MFS采用了DRF(Dominant Resource Fairness)调度思想,使用需求向量来描述作业对各类资源的需求,并按照需求向量中各资源的大小给作业分配资源。MFS能更加充分有效地使用系统的各类资源,并能满足不同类型作业对资源的不同需求。实验表明相比于基于插槽的Fair Scheduler 与Capacity Scheduler,MFS提高了系统的吞吐量,降低了平均作业完成时间。

      • 张浩诗,武振兴,田岚,杨琳,李光林

        2012,1(1):114-118, Doi:

        Abstract:

        如何从肌电信号中有效地减少工频干扰一直是肌电信号检测与应用中的突出问题。本文总结数字陷波、LMS自适应滤波、卡尔曼(Kalman)滤波和S变换等几种适合进行实时工频干扰去除的方法,研究和分析它们在去除肌电信号中工频干扰的性能。初步结果表明:Kalman滤波方法在从肌电信号中减少工频干扰方面表现出了较好的整体性能,而S变换方法对具有严重工频干扰的肌电信号具有较好的噪声抑制效果。

      • 夏伟,李慧云

        2017,6(3):29-40, Doi:

        Abstract:

        自动驾驶是人工智能研究的重要应用领域,文章提出了一种基于深度强化学习的自动驾驶策略模型学习方法。首先采用在线交互式学习方法对深度网络模型进行训练,并基于专业司机的经验数据对 模型进行预训练,进而结合经验池回放技术提高模型训练收敛速度,通过对状态空间进行聚类再采样,提高其独立同分布特性以及策略模型的泛化能力。通过与神经网络拟和 Q-迭代算法的比较,所提方法的训练时间可缩短 90% 以上,稳定性能提高超过 30%。以复杂度略高于训练集的测试道路长度为基准,与经验过滤的 Q-学习算法相比,采用聚类再采样的方法可以使策略模型的平均行驶距离提高 70% 以上。

      • 徐志伟,李国杰

        2012,1(1):20-25, Doi:

        Abstract:

        三十年前IBM个人电脑批量上市,大大推动了计算机的普及。今天的计算机科学领域已经与三十年前大不一样了。什么是今后三十年计算机科学领域最大的本质挑战?它会推动什么样的基本性范式变革?最关键的产业问题是什么?最需要突破的科学问题是什么?本文提出普惠计算(以全民普及为目标的计算机科学研究和应用)以回答这些问题,并阐述普惠计算的十二个要点,即普惠计算针对计算机市场发展停滞的本质挑战而提出,它是今后三十年的基本趋势,具备高增值、低成本、可持续三个特征,其最显著的范式变革是人机物三元计算,最关键的产业问题是昆虫纲悖论,最需要突破的科学问题涉及三元计算科学、通用计算账户、高效海网云平台、信息生态系统、国民信息核算五个支柱。本文为计算机科学的科研选题和产业创新勾画机遇空间,并简要介绍相关的变革性前沿研究工作。

      • 迟学斌,肖海力,王小宁,曹荣强,卢莎莎,张宏海

        2012,1(1):68-76, Doi:

        Abstract:

        为了充分整合分布的高性能计算资源,本文提出一种面向科学计算的网格环境,旨在形成一个可统一管理和运行维护的虚拟的超级计算机资源,面向用户提供统一、易用、可靠的科学计算服务。面向科学计算的网格环境通过轻量级网格中间件SCE汇聚资源,支持作业的全局调度、数据的统一管理视图,面向用户提供命令行和网格门户两种使用方式,并提供编程接口供专业社区和学科平台二次开发使用,满足不同层次的用户需求。目前,面向科学计算的网格环境已经在中国科学院超级计算环境(ScGrid)中得到应用和用户认可。

      • 吴 臻,周 慧,李光林

        2013,2(4):56-60, Doi:

        Abstract:

        足下垂是由腓总神经功能障碍引起踝关节无法背屈、行走时足趾拖地的症状。它不仅影响患者日常行走,还会使 其产生自卑心理。表面垂足刺激器将刺激电极贴附在腓总神经或者胫骨前肌上,使用传感器来侦测脚步动作,通过电刺 激使脚踝产生背曲屈及翻转动作,改善步行摆动期所发生的足下垂现象。本文阐述了表面垂足刺激器的工作原理及研究 进展,并对基于生物信号反馈的闭环足下垂刺激器的研究趋势进行了介绍。

      • 徐添辰,吴恩华

        2012,1(1):77-83, Doi:

        Abstract:

        长期以来,由于流体仿真和物体变形计算都具有相当程度的复杂性,使得流体与刚体的交互模拟,特别是和带有复杂动画的角色交互的效果,难以达到实时计算和渲染。在此,笔者提出了一个新的方法,用于生成沿着角色运动而产生交互的流体特效。为了实现这类效果的生成,控制流体特效与运动角色的交互,首先针对角色运动轨迹进行跟踪,根据轨迹的几何性质而生成初始状态的流体特效;然后借助光滑流体动力学(SPH)对流体粒子进行仿真。其中针对基于SPH技术的复杂性,流体仿真的过程借助GPU并行计算的能力,采用了一种新的高效粒子搜索算法,最终实现普通用户级个人计算机上实时渲染具有流体运动特征的角色运动特效。

      • 朱朋莉,孙 蓉,汪正平

        2012,1(3):35-41, Doi:

        Abstract:

        纳米材料和纳米技术在新型电子封装技术中发挥着越来越重要的作用,纳米材料及其复合材料在电、磁、光等方面的优越性可以提高和改善元器件的物理、机械性能。本文介绍和评价了目前电子封装技术中出现的同封装材料密切相关的各类问题以及纳米材料、纳米复合材料和纳米技术等在解决这些问题方面的优势及发展方向,并着重介绍了纳米金属导电颗粒、二氧化硅、碳纳米管、石墨烯等新材料在高密度系统级封装中的应用。

      • 王辉

        2013,2(4):49-55, Doi:

        Abstract:

        本文首先简要介绍了经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)的技术原理与应用,其次重点比较了几 种常见的经颅磁刺激线圈定位方法,总结了 TMS 线圈定位面临的问题,然后提出了一种充分整合被试者大脑头皮外形、 脑解剖结构、脑功能区域定位三方面定量信息的改进的经颅磁刺激线圈定位方法,最后展望了经颅磁刺激线圈定位方法 的应用前景。

      • 赵文闯,程 俊

        2012,1(3):10-14, Doi:

        Abstract:

        人体姿态估计方法中,在初始化或者跟踪失败的情况下,需要提供姿态初始值。我们将姿态估计看作对人体每个像素的分类问题,设计了一种表征人体部位尺寸及位置的特征。通过识别当前帧人体像素所属部位,可计算人体姿态。我们对分类器性能进行了测试,分类器对人体像素的识别率达到91%,对分辨率为160*120的深度图像,Intel单核1.6 GHZ的处理器上的处理速度为4 ms/fps。本文分析了该特征的局限性及出现问题的原因。

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      • 张志勇,郭经华,谢家浚,林志宇,邓振亚

        2012,1(1):26-31, Doi:

        Abstract:

        近年来,物联网(Internet of Things, IoT)产业受到许多的关注,世界各国均视其为潜在无限商机的高科技产业,并投入大量的资源从事研发与推广。由于物联网的应用非常广泛,且透过物联网技术人类得以提升生活质量,让生活更加便利,因此,本论文首先简介物联网的背景及应用,并介绍其基本概念与架构。接着,本论文以「无线感测真菌人文树道」为例,针对物联网技术应用于人文艺术领域进行说明,并详细叙述其所使用到之各项软件、韧体及硬件技术,透过真菌的感测、无线通信及异质网络连网功能的设计,使真菌网络成为物联网在人文艺术应用的一个重要典范。

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      • 徐志伟,李国杰

        2012,1(1):20-25, Doi:

        Abstract:

        三十年前IBM个人电脑批量上市,大大推动了计算机的普及。今天的计算机科学领域已经与三十年前大不一样了。什么是今后三十年计算机科学领域最大的本质挑战?它会推动什么样的基本性范式变革?最关键的产业问题是什么?最需要突破的科学问题是什么?本文提出普惠计算(以全民普及为目标的计算机科学研究和应用)以回答这些问题,并阐述普惠计算的十二个要点,即普惠计算针对计算机市场发展停滞的本质挑战而提出,它是今后三十年的基本趋势,具备高增值、低成本、可持续三个特征,其最显著的范式变革是人机物三元计算,最关键的产业问题是昆虫纲悖论,最需要突破的科学问题涉及三元计算科学、通用计算账户、高效海网云平台、信息生态系统、国民信息核算五个支柱。本文为计算机科学的科研选题和产业创新勾画机遇空间,并简要介绍相关的变革性前沿研究工作。

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      • 王凡,欧勇盛

        2012,1(1):15-19, Doi:

        Abstract:

        通过已知质心精确反解计算仿人机器人各关节的角度是一个经常遇到的问题。在双足行走,平衡控制等领域都很常见。但对于自由度高的仿人机器人系统,质心逆运算比较困难,尤其在双足支撑情况下,问题变为一个多自由度的并联机构,此时需要额外的约束和限制条件,使得计算非常复杂。本文基于Levenberg-Marquardt算法来解决复杂关节的逆解问题,研究在给定踝关节的情况下,用假定质心固定身体上的简化模型来使得真实质心逼近目标点,然后通过重复逼近缩小误差。我们通过NAO仿人机器人模型上的模拟验证了该算法实现了较高的准确性和计算效率。

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      • 徐国卿,徐坤,李卫民

        2012,1(1):6-14, Doi:

        Abstract:

        近年来随着全球资源、环境问题日益严峻,节能、环保的电动汽车得到快速发展。电动汽车采用电机驱动系统,具有转矩快速响应、易于精确测量、可实现动力分散控制、可实现制动能量回收等优点。充分挖掘并利用这些优点可显著提升车辆动力学控制性能。文中从电动汽车动力学控制运行参数的识别、动力学控制结构与方法两个角度综述了十多年来的研究成果,重点介绍了轮胎-路面接触条件识别方法、驱动防滑控制方法等。车辆动力学控制,包括电子差速控制、直接横摆控制、底盘集成控制等研究现状也做了总结。最后对未来电动车辆动力学控制的发展方向作了几点展望。

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