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現階段所設計的存算一體器件單元結構如圖 1 所示： 器件的基本結構由波導和功能層（由下到上分為加熱層、電極層、保護層、相變材料（硫系化合物）層）所構成。擬通過在當前流行的絕緣層上硅(SOI)光子平臺上集成四氮化三硅光波導的方式實現器件的光學讀取功能，即在非常厚的硅襯底層上生長一層絕緣層二氧化硅和波導層，然后在基片上通過光刻、顯影、刻蝕等工藝制備四氮化三硅波導。功能層主要用于實現器件的電學寫入功能。加熱器層的主要用途是與相變材料層形成電接觸，通過較小的接觸面積使接觸處的熱量集中，從而可以在較小的電壓或電流下使相變材料發生相變。因此需要加熱器層具備較好的導熱和導電性能，同時在近 C 波段具有較低的光損耗，可采用石墨烯。電極層可用于提供相變材料器件單元所需要的編程電脈沖。當前擬采用硒摻雜的相變材料合金（如 GSST）作為器件的核心功能層的相變材料。該材料在通信/非通信波段顯示了極低的光損耗和更高的品質因數，且相變前后在通信 C 波段具有足夠大的光學常數反差，可在更惡劣的高溫環境下進行操作，適用于硅基光子器件應用。 采用的主要技術手段包括： ① 依托于相變材料的電致和光致相變特性，通過電學編程、光學讀取的方法實現器件的存儲、算術運算和邏輯運算功能：  存儲功能的實現：擬利用相變材料晶態低透過率和非晶態高透過率分別代表二進制中的‘1’和‘0’，實現數據存儲（編程）功能。例如在電極兩端施加合適的電脈沖，所產生電流流經加熱層時，生成的熱量主要集中在加熱層和相變材料層接觸處，使得接觸處的相變材料發生相變，實現存儲功能。在完成上述編程操作后，從器件波導輸入端輸入讀取連續光。由于相變材料功能層對光強的吸收能力在編程和非編程區域間存在著顯著的差異，因此當輸入光經過波導后，其能量會因為相變材料編程區域的吸收而發生改變，進而顯著改變輸出光強能量。所以通過測量輸入輸出光強的能量之比（即透過率），可實現對先前編程區域的讀取。  算術和邏輯功能的實現：通過調整編程電脈沖的幅度和寬度可以動態調控相變材料的相變程度，使得器件的中間透過率值可用于代表不同的數值，實現多級存儲功能。所以擬采用輸入脈沖數量對應加數的方法實現標量加法計算。同時由于所設計器件的讀取連續光輸出功率可視為讀取連續光輸入功率和器件透過率的乘積，因此可采用將輸入功率和透過率作為被乘數和乘數的方法實現基本乘法運算。除此之外還可以將器件功能層的初始狀態設置為非晶相，把晶化脈沖幅值和不足以產生晶化的脈沖幅值分別作為輸入邏輯‘1’和‘0’；同時設定一個判定閾值并與編程后器件透過率的變化率進行對比，把高于和低于閾值的透過率變化率分別作為輸出邏輯 ‘1’和‘0’；通過合理選擇編程脈沖有望實現各種邏輯功能輸出。 ② 基于器件透射率可調特性驗證其實現神經突觸的可行性。并依托所設計人工突觸構建人工神經網絡芯片，實現圖像、語音和文本識別功能：  突觸可塑性是大腦記憶和學習的神經生物學基礎，也是人工類腦器件需要實現的首要功能。為實現突觸可塑性，擬把相變材料和波導之間的耦合區域視為仿生神經突觸，左右兩端電極分別代表突觸前和突觸后，分別施加在兩端電極上的電脈沖則作為突觸前和突觸后刺激。通過調節從左右兩端電極輸入耦合區域的電脈沖時間差對耦合區域的光透過率進行連續調控，進而依托于上述存算理論模型和實物器件仿真和實驗實現仿生神經突觸的脈沖時序依賴可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  將不同波長的光脈沖序列輸入所設計的突觸單元, 經過相變材料的作用，脈沖強度發生變化，對應于乘法器。進而借助于微環結構，將不同波長的脈沖導入進同一波導中，該功能類似加法器。相加后的脈沖光強較小時，讀取光與微環發生共振，在輸出端口沒有光強輸出。當光強達到一定的閾值后，讀取信號不再和微環發生共振，而是傳播到輸出端口。這一過程類似神經元脈沖信號的激發，實現了非線性激活函數的功能。利用上述的單個神經元結構，驗證其監督式機器學習和非監督式機器學習。對于監督式機器學習，權重的數值通過外部管理器設置；對于非監督式機器學習，不再需要外部管理器來設置權重值，而是通過輸出光脈沖進行反饋控制，調整權重值。在單個神經元結構的基礎上，更復雜的光學脈沖神經網絡結構，證明該結構的可擴展性。擬設計的神經網絡中的每一層結構包括三個功能單元，即收集器、分發器和神經突觸結構。收集器將上一層不同波長的光脈沖信號收集到同一根波導中，分發器將光脈沖分發給多個神經元，神經突觸結構則產生光脈沖信號，輸入給下一層結構。基于上述結構實現圖片、語音和文本的識別。 創新性分析：①首次研究了一款基于“電學編程、光學讀取”模式的光電混合存算一體化器件。與傳統電學存算一體化器件相比,擬研發的器件可以進行長距離的信息傳輸，具有傳輸帶寬高、信號間延遲低、損耗低、抗干擾、集成密度高等優點。②采用硒(Se)摻雜的相變材料作為存算一體化器件的核心功能材料。與采用其他相變材料的存算一體器件相比，以硒參雜的相變材料作為功能材料的存算一體器件有望展現出極低的光損耗。③提出了一種基于“電學脈沖刺激、光學權重調節”的人工神經突觸。該突觸器件有望成為未來通用型人工神經突觸，填補了光電混合型人工突觸的技術空白。 先進性分析：①所提出的光電混合工作模式使得該存算一體化器件不但具有傳統集成電路的高密度特性，且兼具光通信技術的寬頻帶、低延遲、抗干擾的優越性能。②所采用硒參雜的相變材料不但繼承了傳統材料具有的快速相變轉化速度、低功耗和穩定性強等特性，且本身在通信波段非晶態透明的同時還保持了相變前后足夠大的光學性能差異的特點。③所設計的突觸繼承了人工電子突觸和全光突觸的優點，具有高集成度、低功耗、超快響應時間、穩定性強等優點。 獨占性分析：根據已取得成果正在撰寫專利，以獲得該關鍵技術的獨有權。 

項 目 負 責 人 產 業 化 經 驗 豐 富 ：2 0 1 3– 2 01 8年設計、構建了廢冰箱、廢硒鼓、廢電路板破碎—物理分離生產線各一條（已投產），在環境領域 著名SCI期刊Env iron . Sc i . Techno l .等發表論文 3 6篇，申請發明專利 3 4項，獲授權發明專利 1 項。近年來，在貴金屬生物浸出方向，篩選出廢線路板貴金屬浸出菌株，設計了貴金屬高效生物浸出反應器

本發明公開了一種納米粒子均相摻雜的高強度智能化水凝膠的制備方法，先通過形成互穿網絡凝膠得到高強度水凝膠，再將金屬離子固定在凝膠網絡的活性基團上，并借助化學共沉淀法引發凝膠體系中的金屬離子發生原位反應生成納米金屬或金屬氧化物粒子，穩定均勻分散于高強度水凝膠的網絡結構中，從而制備得到納米粒子均相摻雜的高強度智能化水凝膠。本發明方法制備的水凝膠不但機械強度好、均勻透明，而且保持了相應的納米粒子的環境響應能力特性，是一種極具價值的新型智能材料，拓展了水凝膠的應用前景。本發明方法操作簡單、條件溫和、產物穩定、性能優良、應用范圍廣泛，且可根據需要合成不同智能化特征的高強度水凝膠。

本發明公開的醫用植入體表面非均相層狀的礦化涂層，在醫用植入體表面自下而上依次有致密殼聚糖層、多孔礦化殼聚糖層和礦化膠原/殼聚糖交聯體層。本發明以膠原、殼聚糖、含鈣化合物和含磷化合物為原料，在水溶液中下通過電化學反應，在醫用金屬基體表面一次性組裝非均相層狀礦化涂層，通過調節電沉積參數，可以調整各相的沉積狀態，從而實現非均向層狀涂層的制備。本發明方法簡單，易行，可控性高，制得的醫用材料涂層能夠促進細胞在其表面的附著及增殖，具有承載藥物的功能，且具有強化的生物活性性能。涂層與金屬基板的結合強度高，穩定性好。

該項目是北京科技大學與舞陽鋼鐵有限責任公司合作完成的自選項目。是我國第一條自主設計和開發的寬厚板大型熱處理線（常化+控冷），填補了國內空白。 為了提高中厚鋼板連續熱處理線的裝備水平及制造能力，實現我國民用及軍用高品質、高強度、高韌性鋼板能夠自主生產的戰略目標，國家決定對原三板廠進行改造。該項目的研究開發和成功應用不僅適時結合國家改造的大需求，而且填補了國內空白，采用低碳微合金化國際先進技術，提高了產品性能的合格率、擴大了熱處理鋼板的厚度規格，解決了高強度結構鋼強度偏低的問題，降低了碳當量，大大改善了鋼材的焊接性能。主要技術亮點在于：   （1）通過技術集成，完成了寬厚板的常化+控冷生產線建設，其中常化+控冷技術屬國際首創。（2）自主開發的輥底式熱處理爐自動化控制系統（L0級,L1級,L2級）屬國內首創。控制技術達到寬厚板熱處理爐的國際先進水平，特別是L2級數學模型的應用完全打破了國外壟斷的地位，達到國際領先水平。（3）在設計上對國內外輥底式熱處理爐先進技術進行了集成優化，使爐溫控制精度在±10℃以內，產品合格率達到96%以上。（4）該生產線運行穩定，安全可靠。該項目具有顯著的經濟效益與社會效益，已成功開發了多個高強度、高韌性產品，其中Q460E/Z35特厚鋼板已應用于奧運場館"鳥巢"工程中。

徹底告別了我國水廠普遍靠中控室人員憑自身經驗進行遠程手動的落后狀況，大大提高和穩定出廠自來水的水質，并實現節能降耗約5%-10%。該系統已在南京城北水廠等獲成功應用。

"本項目屬工程裝備設計制造技術領域。我國是地下施工最多，全斷面隧道掘進裝備需求量最大和發展速度最快的國家。由于引進裝備不適應我國復雜多變的地質情況，導致可靠性差，嚴重影響施工效率與效益，因此亟需發展相關設計技術并自主研制。掘進裝備的關鍵核心部件是刀盤，缺少地質適應性好與可靠性高的刀盤設計技術是困擾掘進裝備自主研制的瓶頸問題。項目組圍繞國家重大隧道工程需求，攻克了刀盤地質適應性與高可靠性設計關鍵技術，促進了我國掘進裝備自主設計能力跨越式發展。 本項目技術發明一為提出了廣譜地質適應性掘進載荷建模新理論。創建了掘進裝備總載荷預測模型，突破了現有建模理論僅適用于單一地質的局限性，降低了總載荷預測誤差，為刀盤地質適應性與高可靠性設計提供了載荷條件；本項目技術創新二為發明了軟土類刀盤地質適應性設計新技術。建立了掘進裝備刀盤高精度參數化建模新方法，實現了復雜地質條件下掘進過程全物理仿真及刀盤結構強度優化設計，突破了刀盤輕量化設計關鍵技術，降低了設計制造成本；本項目技術創新三為發明了硬巖類刀盤高可靠性設計新技術。提出了隨機動態載荷作用下刀盤強度設計方法“

北京交通大學電機狀態預測可視化系統項目 招標項目的潛在投標人應在線上報名（郵件）獲取招標文件，并于2022年07月05日 09點30分（北京時間）前遞交投標文件。

本發明公開了一種面向個性化虛擬試衣的真實人體三維建模方法。該算法以視頻作為輸入數據，經過特征匹配、關鍵幀選取、三維點云生成、模板映射、紋理映射等幾個步驟，得到人體表面三維模型。采用運動恢復結構的技術大大簡化了重建過程，減輕了數據采集者和被采集者的負擔，降低了對儀器和設備的要求，同時能獲得較為精確的重建結果。利用模板映射能獲得完整的人體表面模型，使算法對于人體紋理信息缺失和自身遮擋更加魯棒。