用于自主空间智能的抗辐射忆阻器基储库计算技术

该项目旨在研究基于忆阻器的储库计算硬件在空间应用中的高效计算系统应用。通过研究空间辐射对忆阻器的影响并制定缓解策略，本研究旨在为未来任务提供可靠的机载智能系统。申请者应具备纳米电子学与计算领域的相关背景。

关于该项目 计算机能否在太空环境中生存并学习？本项目将研发基于忆阻器的储库计算硬件，该硬件兼具极低的功耗特性与固有的抗辐射能力。通过研究太空辐射对忆阻器动态的影响，并设计自适应缓解策略，本研究将为未来卫星、行星探索及自主太空任务提供紧凑且高效的机载智能系统。 空间任务越来越需要机载智能系统，以在能源、质量及辐射暴露受到严格限制的情况下分析传感器数据、检测异常并支持自主运行。传统人工智能硬件具有高能耗特性且易受辐射影响，因此亟需出现既高效又具备抗干扰能力的新型计算技术。 该博士项目将研究基于忆阻器的储库计算技术，这是一种神经形态计算方法，通过利用新兴电子设备的内在时间动态特性，以最小的训练开销处理时依赖数据。该研究将解决未来空间系统面临的关键挑战：了解辐射对忆阻器储库行为的影响，并制定策略以在恶劣环境中保持可靠的计算性能。 该学生将制造并表征基于氧化物的忆阻器，评估其储库计算特性，并研究其对与太空相关的辐射条件的响应情况，包括总电离剂量和位移损伤。实验设备将与基于FPGA的平台集成，以开发低功耗硬件演示系统，应用于航天器健康监测、遥测异常检测及机载传感器数据处理等领域。 预期成果包括对辐射对神经形态硬件影响的新的理解，将设备退化与计算性能联系起来的物理相关模型，以及用于辐射抗扰边缘人工智能的自适应缓解技术。该项目整合了材料科学、纳米电子学、神经形态计算、机器学习及空间工程领域的研究内容。 该学生将能够利用世界级的洁净室制造设施、先进的器件表征设备、HPC资源、FPGA开发平台，以及神经形态计算与空间技术领域的国际合作机会。该项目为参加会议报告、发表高影响力论文以及与工业及航空航天合作伙伴合作提供了机会。 电子与计算机科学学院致力于促进平等与多样性，这体现在我们获得的 Athena SWAN 奖上。我们欢迎所有申请者，无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何，并将充分考虑那些寻求灵活工作模式以及有过职业休整的申请者。 该大学拥有完善的产假政策、现场儿童保育设施，并提供多种福利措施，以保障员工的健康与工作生活平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并荣获了铂金级生态奖。

入学要求 英国2:1荣誉学位或同等国际学位。

资助：竞争性资助 学费与资助 我们为英国本土学生和国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可通过“地平线欧洲”学费减免，自动免除国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 大学通过竞争性遴选授予的校长助学金，为遴选排名靠前的申请人支付国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 我校提供的竞赛型奖学金通常涵盖英国水平的教学费用及生活津贴，适用于排名靠前的申请者。 如需更多信息，请访问我们的研究型研究生资助页面。

如何申请 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 搜索电子与电气工程博士项目（7092） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书 英语语言资格证明（如适用）