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关于申报“中国电机工程学会2026年度电力科学技术奖”的公示
发布时间： 2026年06月10日 17时02分  作者：   来源：   浏览次数：


人工智能学院段书凯老师作为第一完成人、王丽丹老师作为第二完成人、周广东老师作为第三完成人参与《面向电力行业边缘类脑计算的新型器件机理和全硬件系统设计方法》申报中国电机工程学会2026年度电力科学技术奖。现予以公示。

一、公示期限：2026年6月10日至6月12日。

二、意见受理单位及联系方式：

受理单位：西南大学人工智能学院

所在二级单位受理电话：023-68250322

受理联系人：朱康熹

电子邮箱：1739809228@qq.com

反映情况的要求：（一）公示期内，如对公示对象有异议的，请以书面信函的方式向所在二级单位纪委反映。（二）反映人要用真实姓名、反映情况要求实事求是，真实、具体。

三、项目名称

面向电力行业边缘类脑计算的新型器件机理和全硬件系统设计方法

四、申报奖项

中国电机工程学会2026年度电力自然科学奖一等奖

五、项目简介

边缘计算是实现电力行业“数智”转型的关键技术，在电力行业的发电、输电、变电、配电、用电与源网荷储协同互动六大核心业务场景中，均得到广泛应用。然而，受限于野外无源、封闭恶劣的工业环境，传统芯片在处理复杂的电力暂态信号拓扑与海量巡检视觉数据时，往往面临高功耗与智能算力不足的问题。本项目面向电力行业新一代边缘计算芯片需求，围绕新型低功耗类脑计算器件机理、感存算一体类脑架构和类脑神经网络计算方法开展系统研究，形成了从材料器件、硬件系统到计算方法的整体创新链，取得了以下三方面主要成果。

在新型类脑计算材料体系与器件范式方面，本项目围绕突触存储、选通开关、多时间尺度动力学和高密度非易失存储等关键科学问题，实现了材料体系与器件范式的双重创新。具体而言，发现潜在的类脑计算通用材料Te，解决了“突触存储-选通开关”集成中的材料设计矛盾，发展出高性能、新原理的突触阵列器件；提出基于忆阻效应与场效应结合的突触通道级神经形态功能实现方法，实现频率依赖的载流子输运特性调控；构建基于阻变机制的多值存储器件和方法，提升存储密度和多值状态表达能力。上述研究揭示了新型材料、阻变行为和类脑动力学之间的内在关联，为构建高密度、低功耗、可集成的类脑计算器件奠定了科学基础。

在感存算一体硬件架构方面，本项目围绕感知数据原位处理和低功耗智能硬件实现需求，发展了感知、存储、计算和能量供给协同的器件与系统实现方法。具体而言，构建基于多模态光电阻变存储阵列的全硬件神经形态视觉系统，将传感器内图像增强、背景去噪、特征提取与近传感高层识别集成在同一硬件体系中，降低冗余数据传输和模数转换开销；探索能量采集与阻变存储协同的自供能器件实现方法，实现自然能量采集单元对阻变存储器件的驱动，为分布式智能节点提供新的硬件实现思路。上述研究突破了传统“传感-传输-存储-计算”分离架构在能耗、带宽和时延方面的限制，为感存算一体智能硬件的发展提供了系统支撑。

在忆阻神经网络计算方法与软硬件协同方面，本项目围绕类脑计算方法和智能信息处理任务，构建了忆阻神经网络及其存储支撑方法。具体而言，提出忆阻器细胞非线性/神经网络架构，以忆阻桥电路实现突触权重表达和局域并行计算，支撑图像去噪、边缘检测、特征提取等前端视觉处理任务；结合忆阻器及其多值存储方法，实现神经网络权重存储、参数保持和多值状态表达，为阵列级计算和软硬件协同优化提供基础。上述研究拓展了忆阻器件由单一存储单元向可编程计算网络和类脑智能处理系统发展的技术路径，为高能效类脑信息处理提供了算法、器件和系统协同基础。

六篇代表性论文发表在 Nature Communications、Advanced Materials、IEEE TNNLS、Nano Energy、中国科学 : 信息科学等国内外知名期刊，形成了从类脑器件机理、突触阵列设计、感存算一体架构到智能视觉系统的连续创新链。相关成果受到神经形态计算、智能芯片和感存算一体领域同行广泛关注和引用，为类脑智能硬件服务新型电力系统提供了重要科学基础和技术支撑。

六、代表性论文专著目录

序号

论文、专著名称/刊名/作者

影响因子

年卷页码

发表时间

是否国内完成

通讯作者

第一作者

1

Generative complex networks within a dynamic memristor with intrinsic variability/ Nature Communications/Yunpeng Guo, Wenrui Duan, Xue Liu , Xinxin Wang, Lidan Wang, Shukai Duan, Cheng Ma & Huanglong Li

15.7

2023年14卷6134页

2023-11-13

是

Wenrui Duan, Xue Liu, Cheng Ma, Huanglong Li

Yunpeng Guo, Wenrui Duan, Xue Liu

2

Truly Concomitant and Independently Expressed Short- and Long-Term Plasticity in a Bi2O2Se-Based Three-Terminal Memristor/ ADVANCED MATERIALS/ Ziyang Zhang, Tianran Li, Yujie Wu, Yinjun Jia, Congwei Tan, Xintong Xu, Guanrui Wang, Juan Lv, Wei Zhang, Yuhan He, Jing Pei, Cheng Ma, Guoqi Li, Haizheng Xu, Luping Shi, Hailin Peng, and Huanglong Li

26.8

2019年31券1805769页

2019-03-08

是

Wei Zhang, Luping Shi, Hailin Peng, Huanglong Li

Ziyang Zhang

3

Full hardware implementation of neuromorphic visual system based on multimodal optoelectronic resistive memory arrays for versatile image processing/ Nature Communications / Guangdong Zhou, Jie Li, Qunliang Song, Lidan Wang, Zhijun Ren, Bai Sun, Xiaofang Hu, Wenhua Wang, Gaobo Xu, Xiaodie Chen,Lan Cheng, Feichi Zhou, Shukai Duan

15.7

2024年24卷8489页

2024-01-21

是

Feichi Zhou, Shukai Duan

Guangdong Zhou, Jie Li

4

Resistive switching memory integrated with amorphous carbon-based nanogenerators for self-powered device/ NANO ENERGY/ Guangdong Zhou, Zhijun Ren, Lidan Wang, Jinggao Wu, Bai Sun, Ankun Zhou, Guanghui Zhang, Shaohui Zheng, Shukai Duan, Qunliang Song

17.1

2019年63卷103793页

2019-09-01

是

Shukai Duan, Qunliang Song

Guangdong Zhou, Zhijun Ren, Lidan Wang, Jinggao Wu

5

Memristor-Based Cellular Nonlinear/Neural Network: Design, Analysis, and Applications/ IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL NETWORKS AND LEARNING SYSTEMS/ Shukai Duan, Xiaofang Hu, Zhekang Dong, Lidan Wang, Pinaki Mazumder

8.9

2015年26卷1202页

2015-06-01

是

Shukai Duan

Shukai Duan

6

Memristor-based RRAM with applications

忆阻器阻变随机存取存储器及其在信息存储中的应用/ Science China-Information Sciences

中国科学. 信息科学/段书凯, 胡小方, 王丽丹, 李传东, MAZUMDER Pinaki

7.6

2012年42卷754页

2012-06-20

是

王丽丹

段书凯

七、主要完成人

段书凯、王丽丹、周广东、李黄龙、周菲迟

八、主要完成单位

西南大学，清华大学，南方科技大学

人工智能学院

2026年6月10日