近日，清华大学类脑计算研究中心喜讯连连，在清华大学精密仪器系分别举行了张文力、曾辉、郑浩、马松辰、 王松和王昕鑫的博士学位论文答辩会，中心师生一同见证了六位博士的诞生。
博士学位论文答辩会在清华大学精密仪器系9003大楼举行。各位同学的答辩委员会成员包括来自厦门大学的洪明辉教授、中国传媒大学的曹立宏教授、北京大学的康晋锋教授、中国科学院自动化研究所的李国齐研究员，以及清华大学的董永贵教授、张悠慧教授、施路平教授、赵蓉教授、李黄龙副教授、裴京副研究员。张文力、郑浩、马松辰同学均师从施路平教授，曾辉同学师从赵蓉教授，王松同学师从裴京副研究员、王昕鑫同学师从李黄龙副教授。答辩会吸引了众多校内外老师学生参与旁听。让我们来一睹六位同学的答辩风采和优秀成果吧！
研究成果
张文力同学的博士学位答辩题目是《端侧小样本学习及其在忆阻器上协同设计研究》。张文力面向类脑智能应用中端侧数据与算力限制的问题，从小样本算法和忆阻器器件两方面协同优化。在研究中所取得的创新性成果如下：(1) 针对小样本学习中图神经网络算法参数冗余的问题，提出一种基于图表示传播的小样本算法，通过在图模型中有效实施标签误差传播和多步损失函数迭代，保持算法的高性能和参数的精简性。(2) 针对跨模态中单向转换的信息瓶颈损失问题，设计了双向跨模态小样本任务算法，提高多模态小样本任务中的信息利用，解决了小样本任务中信息不足的问题。(3) 针对忆阻器器件的非理想特性，设计了基于忆阻器网络的元学习框架，结合离线训练与在线学习的优势，通过软硬件协同优化提升整体模型效率，为推动忆阻器的应用提供了新的思路。
曾辉同学的博士学位答辩题目是《基于人类视觉的高效虚拟现实系统和算法研究》。曾辉针对虚拟现实（VR）技术难以满足人眼沉浸式感知的问题，从数据拍摄重构、光学系统设计、渲染算法等方面进行高效方案的系统研究，其主要创新性成果如下：(1) 针对VR系统计算显示资源利用率低的问题，借鉴人眼的时空间感知特性，提出一种可以灵活分配显示资源的双模式VR系统，能最大限度地提高计算显示资源的利用效率，实现感知上的高时空分辨率显示。(2) 针对VR系统难以提供正确深度信息，造成使用者眩晕的问题，提出一种注视点变焦的VR显示方案，可以根据用户的注视点位置，高效地实现自适应深度显示。(3) 针对VR三维数据量庞大、难以实时成像观测的问题，提出一种高效的结构光超分辨重构方案。根据使用者的注视点位置灵活地调整重构的时空间分辨率，提升数据采集效率且实现无伪影的超分辨重构。
郑浩同学的博士学位答辩题目是《类脑混合网络中符号化表征的涌现与组合》。郑浩在博士期间围绕神经网络中结构化表征的涌现进行系统的研究，提出基于“数据-理论”双驱动的类脑混合神经网络，其主要创新性成果包括（1）针对神经网络符号特征提取流程中的特征混叠难的问题，构建一种基于预训练的类脑混合模型，实现了神经网络中对层次化特征的连续化表征。（2）针对无监督学习中特征整合难的问题，构建一种层次化的类脑混合模型，通过层次化的振荡耦合，实现多粒度特征的联合提取，并发现时空嵌套细胞集群的涌现现象。（3）针对底层-高层特征的层次整合问题，构建一种基于神经元相干性的层次结构表示框架，通过引入生物脑中的层级连接关系限制，使网络中动态形成跨层级的神经元相干性，提出一套研究分层特征表示的数据集以及其定量评价方法。
马松辰同学的博士学位答辩题目是《面向边缘智能场景的类脑多任务计算芯片及系统研究》。马松辰从边缘智能应用的多任务处理需求出发，研究面向边缘智能场景的类脑多任务计算芯片。其主要创新性成果如下：（1）针对目前多任务处理存在通用性、灵活性与高性能难以权衡的问题，提出类脑众核时空弹性智程和层次化同异步混合并行执行模型，建立多智能任务计算架构性能测试平台。（2）针对现有类脑计算芯片存在可编程性差、执行流程不灵活等问题，研发多任务类脑计算芯片TianjicX，有效提升类脑计算芯片的可编程性以及多任务控制调度的灵活性。（3）针对现有机器人位置识别系统存在鲁棒性差、可靠性不足和硬件处理效率低等问题，提出多模态算法和多任务架构协同设计类脑智能系统的思路，开发机器人通用位置识别系统，增强智能体在复杂开放环境中的位置识别的鲁棒性和处理效率。
王松同学的博士学位答辩题目是《分布众核类脑芯片的时空映射理论与硬件架构协同设计》。王松针对类脑芯片架构计算效率，围绕时空资源调度策略、物理映射、类脑芯片架构优化等开展了系统的研究。其创新性成果包括：（1）针对计算任务的核簇执行方法，提出了三种时空资源调度模型，给出了一种单任务循环资源调度的时空映射极限优化实现方法。（2）提出了4D拆分维度的快速分层算法、汉密尔顿回路单任务映射算法、欧拉回路多任务分层混合算法等。分析验证得到的物理延迟可以达到物理映射下的延迟极限。（3）结合映射理论设计基于3D结构MAC阵列芯片、智能信息的存储方式、硬件地址系统、流水系统等芯片架构优化技术方案。
王昕鑫同学的博士学位答辩题目是《氧化物阻变器件的新型计算功能研究》。王昕鑫对氧化物阻变器件的制备与新型计算功能，进行了系统的研究。针对高能效神经形态芯片设计实现的需要，她从新型低功耗阻变晶体管和新原理的神经形态阻变器件等方面开展研究，寻求新的技术解决方案。取得的创新成果包括：（1）研制了一种Te基同质阻变低功耗晶体管器件，实现了超陡亚阈值摆幅性能特性，有效降低了器件功耗。（2）研制出Pt/Ta2O5/TaOy/Ta互补型忆阻结构和AgTe/Nb2O5/Pt结构的两种人工神经元器件，分别实现了对神经元脉冲发放的离子通道功能，以及自适应放电行为的模拟。（3）研制了一种自选通阻变器件及其阵列，利用阻变阵列中器件的随机分散性，提出了一种对储备池算法和Transformer自注意力机制算法的硬件加速方案。
个人介绍
张文力博士在读期间在Nature Communications、Frontiers in Artificial Intelligence等学术期刊和会议上发表论文3篇，其中第一作者发表学术论文2篇。曾担任清华自行车体育代表C类队队长。毕业后将入职国网智能电网研究院有限公司，从事类脑计算应用相关研究工作。张文力博士毕业寄语：“感谢师弟师妹们一路陪伴，科研路上有你们支持更精彩。希望大家顺利毕业，前程似锦！”
曾辉博士在读期间在Nature、IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphic、Optics Express、IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces等期刊会议上发表了4篇论文，其中第一作者3篇，并申请了5项国家发明专利。曾荣获清华大学研究生实践优秀奖学金及综合奖学金。曾辉博士毕业后将前往北京荣耀终端有限公司工作，从事终端显示硬件及算法研发。曾辉博士的毕业寄语是：“师弟师妹们，好好学习吧！愿类脑智慧的火花在你们脑海中燃烧，愿学术境界在你们每日的科研中升华。”
郑浩博士在读期间在National Science Review、Nature Communications、NeurIPS等期刊和会议上发表了10篇论文，其中第一作者或共同一作7篇。曾荣获清华之友宝钢奖学金。郑浩博士毕业后将作为博士后继续从事类脑计算理论相关研究工作。郑浩博士的毕业寄语是：“祝大家每日有所新知，每月有所进取，每年有所创新，在自己的节奏里享受珍贵的研究时光。”
马松辰博士在读期间在Science Robotics、National Science Review、Nature Communications、IEEE Transactions on Computers等期刊上发表了7篇论文，其中第一作者或共同一作4篇，在第五届华人芯片设计技术研讨会(ICAC 2023)获最佳学生海报奖，并申请了14项国家发明专利，1项PCT国际专利，已授权10项。曾荣获博士研究生国家奖学金，作为第一作者的Science Robotics论文成果被评为Chip 2022 年度芯片科学十大进展、中日友好 NSK 机械工学优秀论文、 Science 出版集团 AAAS News 亮点工作。马松辰博士毕业后将作为博士后从事类脑计算架构、智能芯片及系统的相关研究工作。马松辰博士的毕业寄语是：“衷心感谢真诚、善良、可爱和温暖的同学们。我很幸运能与大家一同走过五年青春。愿你们健康快乐，幸福吉祥，科研顺利！”
王松博士在读期间以第一作者在Frontier In Neuroscience上发表了1篇论文，并申请了15项国家发明专利，已授权3项。荣获3次清华大学综合奖学金。王松博士毕业之后将赴青海大学从事科研工作。 王松博士的毕业寄语：“知识的深度决定我们饭碗端的牢固与否，知识结构的广度决定是我们的境界和胸怀。人生是短暂的，历史是波澜壮阔和永恒的，多读一些历史书和哲学书以及人文社科类的书。从历史中寻找到永恒不变的道理。读万卷书，行万里路。知是行之始，行是知之成！”
王昕鑫博士在读期间在Advanced Electronic Materials、Applied Physics Letters、Nanotechnology等期刊上以第一作者发表了3篇论文，参加Nature Conference on Neuromorphic Computing、MEMRISYS等国际学术会议，申请了2项国家发明专利。王昕鑫博士的毕业寄语：“不必太纠结于当下，也不必太忧虑未来。当你经历一些事情的时候，眼前的风景已经和从前不一样了。希望各位师弟师妹在今后的日子里，不管是高峰还是低谷，都能保持平和的心态，相信自己，相信一切都是最好的安排。”
最后，经答辩委员会无记名投票表决，一致同意张文力、曾辉、郑浩、马松辰、 王松和王昕鑫通过博士学位论文答辩，并建议授予工学博士学位。在此，衷心祝福张文力、曾辉、郑浩、马松辰、 王松和王昕鑫博士在未来的工作生活中，不断进取，再创辉煌！