美国罗格斯大学王广博士学术报告会题目:UnderstandingandImprovingMobilityandChargingofLarge-ScaleElectricVehicleNetworks时间:2019年12月26日14:00地点:西区电三楼632学术报告厅

The3rdChina-JapanJointWorkshoponPositronScience

报告摘要:移动计算和无线通信设备信息处理能力的不断增强，对移动设备的能量供给提出了越来越高的要求。以目前的智能手机为例，70%以上的体积和重量都被电池所占据，而且这个比例还在不断升高。其次，供电也是物联网和穿戴式设备的关键技术，特别是远距离、移动地、持久地供电仍是极具挑战性的问题。另外，虚拟/增强现实（Virtual/AugmentedReality，或VR/AR）正日渐走进人们的工作和生活，为头戴式显示设备供电也是VR/AR的瓶颈之一。无线充电技术可以免去携带充电线的不便，同时免去寻找充电插口以及插孔不够用带来的困扰，满足了随时随地充电的需求。无线充电能够减少移动设备对电池的依赖，支持更高性能的移动计算和通信。现有的无线充电技术，目前还不能实现类似移动通信的移动充电功能。近年来提出的分布式激光无线充电，可以实现数瓦功率数十米距离，同时对多个设备安全地移动充电。分布式激光无线充电系统的发射机和接收器能自动耦合，从而实现方便快捷的远距离移动充电;支持类似WiFi热点的多设备同时充电；无电磁辐射；而且设备体积重量小。以该技术为支撑的无线充电网络，可以为移动电子设备提供安全、自动、高效和实用的无线充电服务。我们将介绍分布式激光充电的基本原理、性能特点、网络架构、比较优势、应用前景等。

摘要：Asfundamentalparticles,dynamicsandtransportpropertiesofelectronsandphononsdeterminetheperformanceofmodernelectronics.Forexample,inoptoelectronics,suchasultrafastphotodetectors,relaxationtimeofexcitedcarriersmeasureshowfastthedetectorcanrespond,carrierdiffusionlengthcontrolshowfarcarrierscantravelandhencetheefficiencyandsensitivity.Phononsarequasiparticlesderivedfromquantizedlatticevibrations.Phononscaninteractwithelectronsandphonontransportdeterminesthermalpropertiesofsemiconductordevices.Electron/phonondynamicsusuallyoccurinultrafasttimescale,e.g.femtosecond(10-15s)topicosecond(10-12s)regime,whichcouldnotbecapturedwithtraditionalsteady-statemeasurements.Pump-probespectroscopywithfemtosecondlaserscanprovidefstimeresolutionandhasbeenutilizedtodetectelectron/phonontransportwithgreatdetails.Thistalkwilldemonstratethreeexamplesofelectron/phonontransportstudiedwithpump-probespectroscopies.Firstly,photo-excitedcarrierrelaxationanddiffusionprocessingrapheneareprobedbyincorporatingagratingimagingtechniqueintostandardfemtosecondlaserpump-probespectrometer.Themobilityofphoto-excitedcarriersareseveralorderslargerthanHallmobilityandField-Effectmobilitymeasuredatroomtemperature,indicatingtheremarkablydifferentbehaviorofphoto-excitedcarriersversusequilibriumcarriers,aswellasthenecessitytousephoto-carriertransportpropertiesforoptoelecronics.Secondly,phonontransportinthermoelectricmaterialswillbediscussed,wherestronginterfacescatteringandquantumconfinementeffecthavebeenobserved.Lastly,characterizationofbothin-planeandcross-planethermalconductivitiesinnanometalfilmswithnanosecondlaserspectroscopywillbedemonstrated.个人简介（Biography）:YaguoWangiscurrentlyanAssistantProfessorofMechanicalEngineeringdepartmentatUniversityofTexasatAustin.Dr.WangreceivedherBachelor\'sdegreeinSafetyScienceandEngineeringattheUniversityofScienceandTechnologyofChina(USTC)in2005andherPh.D.degreefromtheDepartmentofMechanicalEngineering,PurdueUniversity,Indiana,in2011.Afterone-year\'spostdoctoralexperienceatPurdueUniversity,shejoinedUTAustininJanuary2013.Dr.WangreceivedCAREERawardfromNationalScienceFoundationin2014.Dr.Wang\'sgroupstudiesabroadspectrumoftopicswithlaserspectroscopies,includingphonontransportinnanostructures,carriertransportin2Dmaterials,thermoelectrics,thermaltransportinextremeenvironments,etc.Sheisalsointerestedinatomisticsimulationsofenergy-conversionmaterialsandthermalmanagementinnanoelectronics.

Thestatusofemergingnon-volatilememories(NVMs)isreviewed,includingPCM,STT-MRAM,andRRAM.RRAMsareclassifiedintermsofswitchingmaterials(e.g.,TMO,solid-stateelectrolyte)andconductivepath(filamentorbulk).Inparticular,thestructureandlarge-scalerealizationofCBRAM(conductive-bridgeRRAM)aredescribed.TheidentificationofRRAMswitchingmechanismsinvolveselectro-thermal-chemicalprocess,andisstatisticalinnature.KineticMonte-Carlo(KMC)isthesuitabletoolforthispurpose.Anin-housedevelopedKMCcode,both2Dand3D,isdiscussed,alongwithitsapplicationtoalow-power3-terminalRRAM.Finally,compactmodelsforRRAMusedinthecircuitsimulationarebrieflyintroduced.余志平，清华大学微电子学研究所教授、博士生导师，IEEE（国际电机电子工程师协会）终身（Life）Fellow。1967年本科毕业于清华大学无线电电子学系，1980与1985年分别获得美国斯坦福大学电机工程系硕士、博士学位。2008-2015.2同时为斯坦福大学电机工程系访问教授。其专业领域是集成电路计算机辅助设计（ICCAD），主要从事半导体器件模拟与电路集约模型建模。已发表学术论文近400篇，合著英、中文专著各一本。七五计划期间（1986-1990）参与组织的熊猫集成电路设计系统获1993年国家科技进步一等奖。余志平教授担任过的与专业有关的社会工作包括：IEEETransactionsonICCAD杂志副主编（1996－2005），国务院学位委员会第五届学科评议组（电子科学与技术）成员（2003－2008），清华大学第一届教授提名委员会信息学科委员（2003－2008），清华大学国际学术交流委员会委员（至今），韩国政府ETRI（电子通信研究院）顾问委员会成员（2006－2008）及IEEEFellow提名委员会成员（2009）。他目前是IEEEEDS（电子器件分会）Nanotechnology（纳米技术）与半导体制造（SemiconductorManufacturing）委员会成员。余志平教授近年来的研究项目主要集中在纳电子器件（包括石墨烯器件与变阻存储器－RRAM）、CMOS射频电路建模与设计、半导体器件物理（包括量子输运与能带计算）等。已承担与正在承担的国家科研项目包括国家自然科学基金的重点项目与国际合作重点项目，973、863项目，国家重大科技专项（01-03）项目。他的研究工作有广泛的国际合作，曾接受Intel，台积电（TSMC），Cadence等国际知名集成电路公司的项目资助，在清华进行的RRAM项目曾由美国的半导体集成电路公司联合研究组织SRC（SemiconductorResearchCorp.）资助（2012－2014）。

以增强学习(reinforcementlearning)为代表的自主学习技术对于提升各类机器人系统的优化决策与控制性能具有重要意义。报告针对复杂不确定环境中机器人系统的优化决策与控制问题，主要阐述如下几个方面的内容：求解复杂优化决策与控制问题的自主学习技术所面临的理论与技术挑战，近年来增强学习与近似动态规划领域的主要研究进展，典型的机器人自主学习系统，机器人自主学习领域有待进一步研究的理论与技术难题。

本课程主要讲解数字大规模集成电路物理设计自动化中涉及的大规模优化问题及其基本算法，并介绍相应的EDA工具，学术资源。本课程的教学目标是让学生了解集成电路物理设计流程中各个阶段的基本优化原理，从理论上指导学生解决在工具使用中遇到的问题，合理取舍性能、功耗、可靠性、面积等不同设计指标，设计出符合自己需求的芯片。具体内容如下(括号内为预订学时数及参考书章节)：导论部分讲解超大规模集成电路设计流程、设计工具演化、芯片设计指标(3)；系统划分讲解基本划分算法(3，[1]第2章)；芯片规划部分讲解基本布图规划算法及电源/地线网络的优化(6，[1]第3章、[2]第13章)；总体布局讲解基于最小割和分析方法的总体布局算法(3，[1]第4章、[2]第11章)；总体布线讲解单个线网的布线算法和全体线网布线算法(3，[1]第5章)；详细布线讲解通道布线、开关和布线、OTC布线算法(6，[1]第6章，[2]第12章)；专用布线讲解时钟树布线算法(3，[2]第13章)；静态时延分析讲述静态时延分析基础及时延驱动的布局布线(3，[2]第8章)；低功耗优化讲解多电压、多阈值电压等低功耗设计技术及相关优化问题(3，自编)；可制造性设计讲解版图设计中可制造型考虑及相关优化算法(3，[3])；专用片上网络合成讲解片上网络的概念和专用片上网络的自动化设计方法(3，自编)；3D集成电路设计优化讲解3D集成电路的基本概念和物理设计优化(3，自编)。

本课程主要讲授基于联接主义的智能计算理论模型、智能计算实现机制、智能计算模拟方法以及智能计算的典型应用。主要教学内容包括生物神经计算导论、人工神经元模型、人工神经网络的拓扑结构、人工神经网络的学习法则、人工神经网络的实现方法以及人工神经网络的典型应用技术。主要教学目的是学习和研究智能计算的概念和模型，掌握分类与感知、学习和适应、记忆与联想、搜索与优化、竞争与自组织等基本智能功能的实现方法及其典型应用技术，探索研究智能计算与智能信息处理的若干前沿问题。

本课程主要教学随机过程的一般理论及其在信息科学领域的应用。基础理论内容包括泊松过程、马尔柯夫过程、平稳过程和维纳过程。教学目的除了传授理论基础知识外，主要侧重物理随机过程和自然随机过程的分析和研究，注重随机过程理论和随机化方法在信息科学领域的应用。