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能源 38

可持续发展 35

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神经网络 23

机器学习 22

绿色化工 22

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创新 16

发展 15

数值模拟 15

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基于特定最低有效位动态阈值碳纳米管场效应晶体管的高效优化近似栅极扩散输入全加器 Research Article

Ayoub SADEGHI1,Razieh GHASEMI2,Hossein GHASEMIAN3,Nabiollah SHIRI1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第4期页码 599-616 doi: 10.1631/FITEE.2200077

摘要：碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）可替代传统晶体管，尤其在基于近似计算的容错数字电路中。本文结合CNTFET技术和栅极扩散输入（GDI）技术，提出3种分别具有6、6和8个晶体管的基于近似计算的全加器。采用基于非支配排序的遗传算法II，将管数和手性向量作为变量，对所提单元进行性能寻优。结果表明，在电路面积有所增加的情况下，功耗延时积性能指标提升约50%。采用蒙特卡罗方法（MCM）和32 nm CNTFET技术，评估所提电路在制造过程中的工艺偏差和稳定性。与文献中的方法相比，所提电路具有更高稳定性。在电路晶体管中使用的动态阈值技术修正了可能出现的输出压降。所提电路出色的电路性能和差错率使其可以作为复杂算术电路（如乘法器）的最低有效位（LSB）部分。

关键词：碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）；优化算法；基于非支配排序的遗传算法II（NSGA-II）；栅极扩散输入（GDI）；近似计算

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基于碳纳米管场效应管的新型三元半加器及乘法器 Article

Sepehr TABRIZCHI,Nooshin AZIMI,Keivan NAVI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第3期页码 423-433 doi: 10.1631/FITEE.1500366

摘要： MVL可以降低必要操作的数目、减小芯片面积。碳纳米管场效应管（CNTFETs）被认为是硅晶体管可行的替代方案。将CNTFETs与MVL结合，可以得到更快、更灵活的独特设计方案。本文利用微纳技术和三元逻辑设计出了新型的半加器和乘法器。微纳技术和三元逻辑的采纳降低了元件功耗和面积，提升了元件运行速度。我们利用斯坦福CNTFET模型和HSPICE软件对本文设计器件进行了仿真，并将仿真结果与相关研究结果进行了对比。

关键词：碳纳米管场效应管设计；三元；半加器；乘法器；多值逻辑

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碳纳米管场效应管四进制全加器设计与分析 Article

Mohammad Hossein MOAIYERI,Shima SEDIGHIANI,Fazel SHARIFI,Keivan NAVI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第10期页码 1056-1066 doi: 10.1631/FITEE.1500214

摘要：概要：CMOS二进制逻辑受短沟道效应、功率密度及互连约束等条件的限制。非硅多值逻辑计算是克服上述问题的一种有效方案。本研究在碳纳米管场效应管（carbon nanotube field effect transistors, CNTFET）的基础上提出了两种高性能四进制全加单元。该全加单元利用了CNTFET独有的特性，如目标电压阈值可通过调整碳纳米管管径控制、CNTFET具有与p型和n型器件相同的迁移性。通过在Synopsys HSPICE中使用32 nm斯坦福综合CNTFET模型，在多种测试条件下对所述电路单元进行了仿真。与当前水平的四进制全加器相比，本文所采用的设计平均降低延迟32%，所需平均功率、能耗及静态功率分别为现有水平的68%、83%及77%。

关键词：纳米电子；碳纳米管场效应管；多值逻辑；四进制逻辑

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高压VDMOS的一种高精度静态物理模型

鲍嘉明,孙伟锋,赵野,陆生礼

《中国工程科学》 2008年第10卷第2期页码 72-78

摘要：

提出了高压VDMOS的一种高精度静态物理模型(HASPM)。在该模型中，基于更为合理的假设而使得用解析方法求得了双扩散沟道区中的电场和电压；通过深入研究VDMOS 内部的物理特性，给出了一个关于漂移区电场的微分方程，并在整个漂移区都用解析方法求解了该微分方程，由此求得了漂移区的电压降计算结果表明，该模型在漏端电流接近饱和处的稳定性有较大提高，具有较高的计算精度，特别是在栅电压与漏电压都比较大的情况下，其计算精度有较大程度的提高。

关键词：垂直双扩散MOS场效应晶体管静态物理模型解析方法

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基于自解耦三明治结构的横向运动栅场效应晶体管微机电系统微力传感器 Article

高文迪, 乔智霞, 韩香广, 王小章, Adnan Shakoor, 刘存朗, 卢德江, 杨萍, 赵立波, 王永录, 王久洪, 蒋庄德, 孙东

《工程（英文）》 2023年第21卷第2期页码 61-74 doi: 10.1016/j.eng.2022.06.018

摘要：

本文介绍了一种基于横向运动栅极场效应晶体管（LMGFET）的新型微型力传感器。文中提出了一种用于小型LMGFET器件性能评估的电气模型，与以前的模型相比，其具有更高精度。由此设计了一种新型的三明治夹层结构，该结构由跨轴解耦Au-栅极阵列层和两个柔性光刻胶SU-8 层组成。本文还为所提出的传感器开发和模拟了一个可行的制造工艺过程。基于LMGFET的力传感器的灵敏度为4.65 μA∙nN−1，可与垂直可动栅极场效应晶体管（VMGFET）器件相媲美，器件的非线性度提高了0.78%，测量范围扩大为±5.10上述分析能够为LMGFET器件的电气和结构参数提供全面的设计优化指导，并证明了所提出的传感器在生物医学显微操作应用中具有出色的力传感潜力。

关键词：微力传感器横向运动栅极场效应管柔性光刻胶SU-8 生物医学显微操作

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基于遗传算法的单脉冲阵列天线优化

王宏建,高本庆,刘瑞祥

《中国工程科学》 2002年第4卷第5期页码 84-87

摘要：

采用遗传算法来优化单脉冲阵列天线的和、差方向图和方向性系数。在天线阵综合时，若不考虑差方向图和方向性系数的影响，所进行的方向图优化仅仅显示出和方向图的特性，对单脉冲阵列天线追踪目标的精度和作用距离没有保证。而在天线阵综合时兼顾和、差方向图以及方向性系数的优化，既可使得天线能发现目标，并使天线能准确对目标实施准确角跟踪，提髙雷达的跟踪和作战性能。

关键词：单脉冲阵列天线遗传算法方向图方向性系数

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千兆赫片上互联单壁纳米碳管电分析 Article

Zamshed Iqbal CHOWDHURY,Md. Istiaque RAHAMAN,M. Shamim KAISER

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第2期页码 262-271 doi: 10.1631/FITEE.1500349

摘要：在未来的高频系统芯片，特别是片上网络的设计中，知识产权模块之间的联系至为关键，而单壁纳米碳管则是其中一种很有前景的纳米结构。电路及系统尺寸的不断缩减限制了对1000 GH级别高频信号特征的利用。本文针对不同结构构型的单壁纳米碳管，对高质量互联中四项重要的四项电参数——阻抗，传播常量，电流密度以及信号延时进行了推导。每个参数均表现出了对其设计互联频率范围和构型的强相关性。与现有理论和实验结果相比，本文所提出的模型在解决下一代高速集成电路互联问题上有其新颖性。

关键词：互联；碳纳米管；电流密度；传播常量；特性阻抗；片上系统

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通过官能团化处理提高碳纳米管对超高性能混凝土抗冲击性能的增强效果 Article

王佳亮, 董素芬, Sze Dai Pang, 余逊, 韩宝国, 欧进萍

《工程（英文）》 2022年第18卷第11期页码 232-245 doi: 10.1016/j.eng.2021.04.030

摘要：但碳纳米管的弱润湿性和低分散性以及碳纳米管与UHPC之间的弱界面结合限制了其增强效果的充分发挥。因此，本文拟通过官能团化处理提高碳纳米管对UHPC抗冲击性能的增强效果。研究结果表明，通过碳纳米管的官能团化处理可使C‒S‒H 凝胶中的Si‒O‒Ca‒O‒Si 配位键发生断裂，进而在UHPC基体中形成以碳纳米管为中心的增强网络。此外，掺入官能团化碳纳米管（尤其羧基化碳纳米管）可显著降低骨料-基体界面宽度甚至消除界面，提高UHPC 结构整体性。在所有复合材料中，羧基化碳纳米管（尤其是羧基化短碳纳米管）复合UHPC的抗冲击性能普遍优于普通及羟基化碳纳米管复合UHPC，甚至超过高掺量的钢纤维复合UHPC。

关键词：官能团化碳纳米管混凝土抗冲击性能增强机理

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Multi-objective optimization of a hybrid distributed energy system using NSGA-II algorithm

Hongbo REN, Yinlong LU, Qiong WU, Xiu YANG, Aolin ZHOU

《能源前沿（英文）》 2018年第12卷第4期页码 518-528 doi: 10.1007/s11708-018-0594-7

摘要：

In this paper, a multi-objective optimization model is established for the investment plan and operation management of a hybrid distributed energy system. Considering both economic and environmental benefits, the overall annual cost and emissions of CO₂ equivalents are selected as the objective functions to be minimized. In addition, relevant constraints are included to guarantee that the optimized system is reliable to satisfy the energy demands. To solve the optimization model, the non-dominated sorting generic algorithm II (NSGA-II) is employed to derive a set of non-dominated Pareto solutions. The diversity of Pareto solutions is conserved by a crowding distance operator, and the best compromised Pareto solution is determined based on the fuzzy set theory. As an illustrative example, a hotel building is selected for study to verify the effectiveness of the optimization model and the solving algorithm. The results obtained from the numerical study indicate that the NSGA-II results in more diversified Pareto solutions and the fuzzy set theory picks out a better combination of device capacities with reasonable operating strategies.

关键词： multi-objective optimization hybrid distributed energy system non-dominated sorting generic algorithm II fuzzy set theory Pareto optimal solution

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基于候选方案排序的进化决策方法

荔建琦,陈火旺,王兵山

《中国工程科学》 2001年第3卷第1期页码 62-70

摘要：

由于无法得到准确的期望效用函数，在信息不完全和结果不确定的环境下作出决策是困难的。提出基于候选方案排序的进化决策方法。通常通过分析得出一组与候选方案期望效用相关的指标，设计决策规则归结为寻找二者之间的相关关系。如果将所有候选方案按其对效用有影响的指标分为n类，并利用进化算法在n!空间中搜索全部方案的期望效用排序，则根据此排序作出最佳决策。提出针对排序问题的遗传算法。该方法较少依赖专家知识，无须显式地构造期望效用函数，能有效处理非数值或非量化指标以及指标冲突和指标相关等问题，在带随机噪声环境下仍能获得稳健解。在仿真机器人控制器设计中的应用表明了该方法的有效性。

关键词：进化决策进化机器人排序问题遗传算法

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基于遗传算法的火灾环境下建筑内人员安全疏散可靠度计算

汪金辉,陆守香

《中国工程科学》 2006年第8卷第3期页码 58-61

摘要：

将遗传算法（GAs）引入火灾环境下建筑内人员安全疏散的可靠度分析领域，并初步探讨了这一算法的具体实现过程，遗传算法可以方便地对式子复杂和难以求导的功能函数进行优化计算。算例分析的结果表明，遗传算法不仅可以实现人员安全疏散可靠度计算，而且获得了很高的计算精度，为人员安全疏散可靠度研究提供了新的有效方法和途径。

关键词：遗传算法火灾人员疏散可靠度

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基于遗传算法的工程项目投资综合优化探讨

陈耀明,钟登华,付金强

《中国工程科学》 2006年第8卷第7期页码 68-71

摘要：

利用多目标优化理论、多属性效用函数理论建立了工程建设项目工期、成本和质量的综合均衡优化模型，在网络计划技术的基础上，用遗传算法对模型进行求解，可以得到最满意的决策方案和多个近似满意的备选方案，作为工程建设项目投资综合控制的目标并应用实例对模型的可行性和实用性进行了验证。

关键词：工程项目投资多属性效用函数遗传算法

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遗传算法的改进及其在水库优化调度中的应用研究

钟登华,熊开智,成立芹

《中国工程科学》 2003年第5卷第9期页码 22-26

摘要：

遗传算法是通过对样本中个体的不断改进来寻找各类问题的最优解。由于标准遗传算法（SGA）存在收敛性及个体适应度求解方面的困难，在研究中，通过对SGA中遗传算子改进，特别是对选择算子的改进，提出了一种改进遗传算法（AGA），并将它应用于水库优化调度中。改变通常以水位变化序列为基础的遗传算法编码方案，通过数组存储水库库容状态，并以各库容状态对应的数组下标为基础进行遗传算法编码，通过实例，表明AGA对水库优化调度问题具有良好的适应性，同时结合数组存储理论的遗传算法编码方法简化了水库优化调度遗传算法的实现过程

关键词：遗传算法改进水库优化调度

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遗传算法在工程爆破参数优化中的应用

许红涛,卢文波

《中国工程科学》 2005年第7卷第1期页码 76-80

摘要：

工程爆破中的参数优化问题是个复杂的非线性规划问题。以矿山爆破参数优化数学模型为例，采用遗传算法实现了爆破参数的优化。结果证实了利用遗传算法进行爆破参数优化的可行性与高效性，为求解该问题提供了一个有效的新途径。

关键词：工程爆破采矿优化数学模型非线性规划遗传算法

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用遗传算法求解供水泵站的效率优化问题

廖莉,林家恒,张承慧

《中国工程科学》 2002年第4卷第9期页码 54-58

摘要：

供水企业向来是城市的用电大户，其用电量主要体现在泵站水泵机组的电耗上。供水泵站的高效运行对节约电能、安全供水具有极为重要的意义。文章对供水泵站的效率优化问题进行了探讨，在提出用指数曲线准确地拟合水泵性能曲线的基础上，建立了供水栗站效率优化问题的数学模型，并设计了相应的遗传算法进行求解，仿真实验结果表明了该算法合理、有效。