CSR: Small: Development of Distributed Neural Processing Electronics for Whole-Body Computing and Biomedical Sensor Fusion
CSR:小型:用于全身计算和生物医学传感器融合的分布式神经处理电子设备的开发
基本信息
- 批准号:1816870
- 负责人:
- 金额:$ 50万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-10-01 至 2023-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Wearable electronics and health assistive devices have become commonly used for daily activity tracking and medical care. However, the existing devices can no longer satisfy the growing demand on computing power and energy efficiency especially when a large number of sensors are utilized to improve the performance of such devices. This work will develop a new generation of wearable biomedical devices that utilize the emerging computing architecture and state-of-art networking techniques to boost the data processing capability of such devices. The developed techniques will be demonstrated in the state-of-art prostheses for rehabilitation application. Several key intellectual merits are delivered. First of all, this project will develop novel distributed neuromorphic computing architecture featuring a scalable, reconfigurable, and multi-chip neural network system for sensor fusion enabled biomedical devices. Heterogeneous sensor data from physiological signals will be efficiently processed through reconfigurable neural processors. Moreover, to form a highly efficient network and remove routing congestions, body channel communication will be developed and integrated with the neural processors to achieve a high-bandwidth, low-latency, inter-connected network around the human body. The work brings significant advancement and benefits to modern biomedical devices by creating highly efficient sensing, computing and networking solutions. The proposed development promotes technology fusion across fields of computer, electrical, biomedical engineering. The sub-tasks of the project will be delivered to undergraduate and graduate classrooms for hands-on experience of integrated circuits design, biomedical instrumentation, machine learning techniques. New courses on computing techniques for sensor fusion enabled biomedical system will be created to disseminate the learned knowledge to broader audience. All publications, and experimental data, source codes, design files from this project will be retained on institutional servers for 3 years after the completion of the project. All publications along with important data, codes, and supporting design files will be made accessible through PI's data repository, http://nu-vlsi.eecs.northwestern.edu/data_repository.html.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
可穿戴的电子设备和健康辅助设备通常用于日常活动跟踪和医疗服务。 但是,现有设备无法再满足计算能力和能源效率的日益增长的需求,尤其是当使用大量传感器来改善此类设备的性能时。这项工作将开发新一代的可穿戴生物医学设备,这些设备利用新兴的计算体系结构和最先进的网络技术来提高此类设备的数据处理能力。开发的技术将在最先进的康复应用程序中证明。 交付了几种关键的知识分子。 首先,该项目将开发新颖的分布式神经形态计算体系结构,具有可扩展,可重构和多芯片神经网络系统,用于传感器融合启用生物医学设备。 来自生理信号的异质传感器数据将通过可重新配置的神经处理器有效处理。 此外,要形成一个高效的网络并消除路由拥塞,将开发并集成到神经处理器并将人体通道通信融合在一起,以实现人体围绕人体的高带宽,低延迟,相互连接的网络。 这项工作通过创建高效的感应,计算和网络解决方案来为现代生物医学设备带来重大进步和好处。 拟议的开发促进了跨计算机,电气,生物医学工程领域的技术融合。该项目的子任务将交付给本科和研究生教室,以实现综合电路设计,生物医学仪器,机器学习技术的体验。 将创建有关启用传感器融合的生物医学系统计算技术的新课程,以将学习知识传播给更广泛的受众。项目完成后,所有出版物以及实验数据,源代码,设计文件都将在机构服务器上保留3年。 所有出版物以及重要的数据,代码和支持设计文件将通过PI的数据存储库http://nu-vlsi.eecs.northwestern.edu/data_repository.html.html.html.html.html.ht.ht.ht.ht.tml. ther.this Award授予NSF的法定任务,并反映了通过评估委员会的构成委员会的范围。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Wearable Bio-signal Processing System with Ultra-low-power SoC and Collaborative Neural Network Classifier for Low Dimensional Data Communication
具有超低功耗 SoC 和用于低维数据通信的协作神经网络分类器的可穿戴生物信号处理系统
- DOI:10.1109/embc44109.2020.9176647
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wei, Yijie;Cao, Qiankai;Hargrove, Levi;Gu, Jie
- 通讯作者:Gu, Jie
A 65nm Implantable Gesture Classification SoC for Rehabilitation with Enhanced Data Compression and Encoding for Robust Neural Network Operation Under Wireless Power Condition
用于康复的 65 纳米植入式手势分类 SoC,具有增强的数据压缩和编码功能,可在无线供电条件下实现稳健的神经网络运行
- DOI:10.1109/cicc53496.2022.9772838
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wei, Yijie;Chen, Xi;Gu, Jie
- 通讯作者:Gu, Jie
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- DOI:10.1109/cicc48029.2020.9075910
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wei, Yijie;Cao, Qiankai;Otseidu, Kofi;Hargrove, Levi;Gu, Jie
- 通讯作者:Gu, Jie
Human Activity Recognition SoC for AR/VR with Integrated Neural Sensing, AI Classifier and Chained Infrared Communication for Multi-chip Collaboration
用于 AR/VR 的人体活动识别 SoC,具有集成神经传感、AI 分类器和用于多芯片协作的链式红外通信
- DOI:10.23919/vlsitechnologyandcir57934.2023.10185392
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wei, Yijie;Chen, Xi;Gu, Jie
- 通讯作者:Gu, Jie
Exploration of Design Space and Runtime Optimization for Affective Computing in Machine Learning Empowered Ultra-Low Power SoC
机器学习赋能超低功耗SoC中情感计算的设计空间和运行时优化探索
- DOI:10.1109/dac18072.2020.9218583
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wei, Yijie;Otseidu, Kofi;Gu, Jie
- 通讯作者:Gu, Jie
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