教育部“春晖计划”(z2011148)
- 作品数：23 被引量：135H指数：7
- 相关作者：段书凯王丽丹胡小方钟宇平李波更多>>
- 相关机构：西南大学香港城市大学更多>>
- 发文基金：教育部“春晖计划”国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电气工程电子电信理学更多>>
- 非线性忆阻器的串并联研究及在图像处理中的应用被引量：6
- 2015年
- 忆阻器是一种新型的非线性动态可变电阻器,其阻值变化依赖于通过它的电荷量或磁通量.作为第四种基本电路元器件,忆阻器具有不同于电阻、电容和电感的独特性能,在非易失性存储器、神经形态系统、非线性电路等众多领域中有巨大的应用潜能.基于惠普忆阻器模型,推导了一种带有窗函数的闭合形式的电荷控制忆阻器数学模型,该模型能够模拟忆阻器边缘附近的非线性离子迁移现象,同时能够保证忆阻器的边界条件,使忆阻器工作在正常的工况内,是一种更接近实际器件的忆阻器模型.进一步分情况对忆阻器的串并联电路进行理论推导.最后,基于忆阻器串并联电路的性质,将忆阻器与数字图像处理相结合,利用忆阻器实现图像处理所需的非线性映射函数.大量的计算机仿真验证了提出的方案在图像取反、对比度伸缩及图像灰度调整应用中的有效性.该方案的提出有望进一步推动数字图像处理的发展,促进数字图像处理硬件的实现.
- 董哲康段书凯胡小方王丽丹
- 关键词：电荷控制模型串并联电路图像处理映射函数
- 基于STDP规则的忆阻神经网络在图像存储中的应用被引量：4
- 2013年
- 忆阻器是具有记忆和类突触特性的非线性电路元件,将忆阻器与STDP学习规则相结合,提出了基于STDP学习规则的忆阻神经网络,并将它应用于二值图像的叠加和灰度图像的存储与输出。首先将忆阻器作突触,通过实验证实在特定形状动作电位下,可实现STDP学习规则;构建了4×4的忆阻交叉阵列神经网络;用16×16的忆阻交叉阵列神经网络实现二值图像的叠加。最后用N×N的忆阻神经网络实现了灰度图像的存储与输出。通过MATLAB仿真实验证实了该方案的有效性,该忆阻神经网络具有仿生特性,有望解决模式识别、人工智能中出现的复杂问题。
- 王丽丹段美涛段书凯
- 关键词：图像存储STDP
- 基于串并联磁控忆阻器的耦合行为研究被引量：1
- 2015年
- 忆阻器是纳米级器件,其功耗低,集成度高,有着巨大的应用潜能.单个器件具有丰富的电学性质,其串并联电路更展现了丰富的动力学行为.然而,忆阻器在高密度集成的环境下,其耦合效应不可忽视.因此,本文首先基于磁控忆阻器推导了耦合忆阻器的数学模型.其次,在考虑不同极性连接和耦合强度的前提下,讨论两个磁控忆阻器串并联的耦合情况,进行了详细的理论分析,并通过数值仿真探索了耦合效应对忆阻系统的影响.同时,设计了基于Matlab的图形用户界面,直观地展示了不同参数下的耦合特性曲线.进一步,本文展示了有无耦合情况下,初始阻值对忆阻器正常工作范围的影响.最后,构建耦合忆阻器的Pspice仿真器,从电路的角度再次验证了忆阻器间的耦合效应.实验结果表明:同极性耦合增强了阻值的改变,相反极性的耦合减缓了阻值的改变.这些动力学特性可以很好地应用于忆阻网络中,也为全面考虑忆阻系统电路的设计提供了强大的理论基础.
- 王颜杨玖王丽丹段书凯
- 关键词：图形用户界面PSPICE
- 一种反向串联忆阻突触电路的设计及应用被引量：4
- 2016年
- 忆阻器的记忆效应类似于生物神经系统中突触的功能,其纳米级尺寸、低功耗和高集成度等特性,使得忆阻突触具有仿生智能的信息处理能力,这对构建神经形态系统具有重要意义.本文在改进忆阻器模型的基础上,设计了一种反向串联忆阻开关型突触电路.当开关断开时,周期方波电压对忆阻值(权值)进行调节,实现权值更新;当开关闭合时,突触电路中的忆阻值被用于连接权值来存储信息.该突触电路具有STDP(spike-time-dependent-lasticity)仿生学习能力和阻值线性连续特性.本文将此突触电路应用于交叉阵列的图像存储中,优化了存储方案,讨论了噪声电压对图像存储的影响,进行了数值分析和仿真比较.实验结果表明:所提出的存储方案比单忆阻器交叉阵列存储方法更具有可靠性和鲁棒性.
- 杨玖王丽丹段书凯
- 关键词：图像存储
- 基于忆阻细胞自动机的图像像素值置换加密技术被引量：2
- 2013年
- 忆阻细胞自动机是一种全新的细胞自动机,它的响应会引起细胞状态和细胞间链接状态的变化。在分析了忆阻细胞自动机中的细胞间链接状态丰富变化的基础上,设计了一种全新的图像加密算法:以一个W×H的忆阻自动机阵列为公钥,以细胞的初始状态和细胞迭代次数为私钥,将细胞与相邻细胞间的一组链接状态加权后设置成加密矩阵,同时采用像素置换方法对数字图像进行加密。这种加密算法具有较好的混乱特性、扩散特性和良好的保密性、抗蛮力破解特性,能够满足数字图像加密的安全性要求。
- 王晓东王丽丹段书凯
- 关键词：图像加密
- 忆阻器的图形用户界面设计及在交叉阵列存储中的应用被引量：2
- 2014年
- 研究了忆阻器的电荷控制和磁通量控制模型,构建了忆阻器Simulink模型,并对其仿真结果进行特性分析.提出了一种用于图像存储的忆阻器交叉阵列,可以实现黑白、灰度图像的存储和输出,并设计了基于Matlab的图形用户界面,通过选择和设定输入电压和图像类型、参数大小,便能直观准确地反映出忆阻器的行为特性及在二值和灰度图像上的存储特性,为更加方便地研究忆阻器及应用提供了有效的方法.
- 段书凯吴洲莉冉馨淇董哲康
- 关键词：SIMULINK模型图形用户界面图像存储
- 基于word embedding和CNN的情感分类模型被引量：19
- 2016年
- 尝试将word embedding和卷积神经网络(CNN)相结合来解决情感分类问题。首先,利用skip-gram模型训练出数据集中每个词的word embedding,然后将每条样本中出现的word embedding组合为二维特征矩阵作为卷积神经网络的输入,此外每次迭代训练过程中,输入特征也作为参数进行更新;其次,设计了一种具有三种不同大小卷积核的神经网络结构,从而完成多种局部抽象特征的自动提取过程。与传统机器学习方法相比,所提出的基于word embedding和CNN的情感分类模型成功地将分类正确率提升了5.04%。
- 蔡慧苹王丽丹段书凯
- 关键词：卷积神经网络自然语言处理情感分类
- 基于物联网中间件的烟草仓库监控管理系统被引量：3
- 2014年
- 在整个烟草生产管理链当中引入新兴的物联网技术,针对烟草企业的需求,提出企业级中间件功能模型,以适应烟草企业特有的协调调度需求;在烟草仓库环境监控中建立了基于物联网中间件的无线传感器网络的实时监控系统,对各部分的关键技术进行探讨分析,并通过模拟实验进行模型验证与性能分析.测试结果表明,本系统实现了对烟草仓库环境的实时监控,响应时延小,可扩展性强,有利于企业实现资源的合理调配和最大化利用.
- 段书凯唐朝清李敏杰贺欣
- 关键词：物联网中间件传感器网络
- 双极性脉冲忆阻桥电子突触神经网络及图像处理被引量：3
- 2017年
- 忆阻器是一种具有天然信息存储能力和纳米级尺寸的类突触元件,由忆阻器构成的桥式突触电路结构简单、控制精确,有望应用于人工神经网络、超大规模集成电路、图像处理、模式识别等领域,然而传统的忆阻桥突触电路在突触模拟的过程中,由于单极性脉冲造成的通量积累会对权值模拟产生一定的误差.本文提出了一种新型的忆阻突触桥电路,该电路有效克服了传统桥电路忆阻值漂移的问题,由该电路构成的新型忆阻神经网络应用于图像处理中有着更为明显的优势,文中通过仿真实验验证了该方案的可行性,说明基于双极性脉冲发生器忆阻桥神经网络具有更加高效的仿生特性,而且集成度更高、模板更易更换,有望更有效解决实时的复杂的智能问题.
- 冯广段书凯王丽丹
- 关键词：神经网络图像处理
- 单相AC-DC变换电路设计被引量：7
- 2015年
- 针对当前基于变压器的ACDC开关电源很难进一步提高电源转换效率的问题,设计了一个新型的变换电路.本次设计的单相AC-DC变换电路结合了功率因素测量和补偿电路,通过单片机控制系统实现AC-DC的高效转换.理想二极管桥控制器LT4320与高效开关稳压控制器LTC3789实现24V的交流输入到36V的直流输出,通过Atmega128单片机控制系统结合基于比较器LM393的功率因素测量电路,完成电源功率因数的测量与补偿;另外,以导通电阻为15mΩ的N型MOSFET作为功率器件,最大限度地提高了电源的转换效率.本设计方案优于传统的基于变压器的AC-DC变换,具有转换效率高、应用性强和设计方案完善等特点.
- 张凤运段书凯王丽丹钟宇平李波
- 关键词：功率因数ATMEGA128单片机
