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战略研究计划

该中心电动飞机的研究和技术开发

菲利普Ĵ。安塞尔和蒂莫西·W上。 bretl,航空航天工程系; kiruba哈兰和彼得·W上。绍尔,电气和计算机工程系

随着对全球气候和传统能源未来的可行性排放的影响的日益关注,航空业受到了挑战在许多方面提高效率,减少排放,减少对碳基燃料的依赖。仅2015年,飞机运营全球生产的近十亿吨的二氧化碳排放量,以及航空市场的大幅增长预计将导致空中交通和飞机有关的排放量大幅增加。目前航天工程部门和电气和计算机工程的部门内进行战略性研究倡议计划,旨在为未来的电动和混合动力电动飞机推进创新和颠覆性的技术发展。这些事态发展将向着通过减少飞机燃油消耗,排放和噪声商业航空,以及在飞机维护大幅减少和航空公司运营成本的未来环境的可持续发展做出贡献。许多这些技术还可以广泛地应用于各种领域,如可再生能源,运输和制造工业。

用于低温电子显微镜单个粒子重建有效的计算方法

赵指诊,电气和计算机工程系;亚历山大施维英,电气和计算机工程系

研究目标是开发ESTA高效的冷冻电镜SPR新的计算框架。我们提出了一种新的方法绕开困难,对于AB方向估计问题在冷冻电镜重建从头。这种新方法具有线性临界信噪比低于接替当前的方法和规模随着图像的数量的可能性。先进的机器学习和优化技术将应用于降低整体计算复杂度去噪,初始模型判断,并反复改进。我们将应用新算法管道高通量实验数据冷冻电镜发现新的大分子结构。
 

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建设计算材料的下一个UIUC中心

哈雷·约翰逊,机械科学与工程系;达拉斯汤晟,材料科学与工程系;戴维·斯珀利,物理系

该项目的目标是建立在跨越工程的格兰杰大学计算材料现有的卓越,奠定一个主要中心级活动的基础。在材料建模专家驻留在全国高校很多部门,有兴趣从物质的完全的量子力学来描述宏观材料的加工。用努力和校内外合作伙伴参与的战略协作,有一个新的领域,包括多尺度建模和数据科学发展显著尚未开发的潜力。该项目将采取的战略步骤来建立这些连接和更加协调的计算材料中心级活动定位的大学,与目标(一)国家实验室的合作伙伴关系发展,(二)从事融资机构,(iii)鉴定外部合作者,及(iv)关节中心的研究主题。该项目将支持车间带来多尺度建模和数据的科学专家工程,以满足当地参与者的大学,这将提供更多的机会,为当地的研究人员与国家实验室和资助机构的合作伙伴参与。

扫描显微镜鱿鱼的发展在用于量子信息处理超导元件成像旋涡

物理学和材料研究实验室的戴尔范哈灵根和维迪亚Madhavan先生部门

在深亚波长体积限制光能够用于光 - 物质相互作用的常规规则的复检并因此使得许多先前不可达的目标,如片上的光控制单蛋白质或生物标记的纳米镊子,对于单纳米颗粒小型化的检测系统或荧光分子,超密集光源和检测器在光子集成电路(图片),和无标记的,超分辨率积纳米显微系统,以更新的希望的火花。然而,目前主流的中期,全世界的光封闭在亚波长体积是大规模马努 - factured时有一个不可逾越的障碍。表面等离子体振子波,由纳米金属结构产生的,实现了光浓度成子波长体积但具有不可接受的高的损失。介电微球以及它们的衍生物也具有SUC-cessfully限制光进入次波长卷,但在处理,移动,和组装这些微结构的困难严重限制了它们的实际应用中的照片。因此,一个集成的聚光器是质量制造的是,可以使上述应用,并导致对纳米光子器件的新范例一个缺少的元素。
 

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实现焦点(聚焦在集成光学集中器)

lynford湖戈达德,电气和计算机工程系;基马尼℃。杜桑JR。,机械科学与工程系

在深亚波长体积限制光能够用于光 - 物质相互作用的常规规则的复检并因此使得许多先前不可达的目标,如片上的光控制单蛋白质或生物标记的纳米镊子,对于单纳米颗粒小型化的检测系统或荧光分子,超密集光源和检测器在光子集成电路(图片),和无标记的,超分辨率积纳米显微系统,以更新的希望的火花。然而,目前主流的中期,全世界的光封闭在亚波长体积是大规模马努 - factured时有一个不可逾越的障碍。表面等离子体振子波,由纳米金属结构产生的,实现了光浓度成子波长体积但具有不可接受的高的损失。介电微球以及它们的衍生物也具有SUC-cessfully限制光进入次波长卷,但在处理,移动,和组装这些微结构的困难严重限制了它们的实际应用中的照片。因此,一个集成的聚光器是质量制造的是,可以使上述应用,并导致对纳米光子器件的新范例一个缺少的元素。
 

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大数据分析在资源受限的制度:统计范围和计算挑战

一泓武,布鲁斯·哈耶克和r。 srikant,电气和计算机工程;钱德拉chekuri,计算机科学; sewoong哦,工业和企业系统工程

该项目旨在解决统计推断的高维数据流的背景下诸多挑战。也有各种型号的推理问题的各种应用,包括图表社区检测,子空间聚类,学习高斯混合和流媒体PCA过多。在素描和嘈杂集群初步结果提供了该方法的可行性有力证据。
 

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检测核材料与大数据的非法运输

克莱尔学家沙利文,核,等离子和放射性工程;罗伊小时。坎贝尔,计算机科学;绍文旺,地理与地理信息科学

恐怖辐射或核材料的检测运动是极为重要的社会。支座检测核或放射性材料的,屏蔽或否则,该信号被具有挑战性,因为在大的距离较小时,背景和噪声大,信号采集时间必须短(由此进一步妨碍检测的统计)。该项目的目标是建立放射性工程师,计算机科学家和GIS专家之间的首个,其独一无二的合作,探索与辐射传感器网络公开数据的融合如何定位辐射源,固定或移动无论是。
 

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高通量单分子生物物理和生物分子传感

淞锣,电气和计算机工程;罗希特巴尔加瓦,SUA溟和Andrew Smith表示,生物工程;布赖恩·坎宁安,生物工程/电子和计算机工程

在单分子成像,检测和处理的最新进展,我们大大扩展了生物学的理解。光学镊子,原子力显微镜,和单分子光学显微镜所提供见解的关键物理结构,功能,以及蛋白质和核酸的动态,并且在疾病揭示分子功能障碍的机制。然而,这些技术是众所周知的低通量和需要专门的,昂贵的设备和广泛的培训。由于这些原因,单分子技术,以实际现场仍然无法访问非专业人士,和有限的进展,取得了走向商业化。
 

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在超声图像形成的新的范例:逆散射

迈克尔升oelze和翁咀嚼,电气和计算机工程;威廉gropp,计算机科学
目前超过3个十亿超声检查每年远远超过除方式方法的X射线成像所有其他传统的成像进行。然而,虽然超声具有超过其他成像模态的许多优点,但常规的超声波图像的质量是不与磁共振成像的竞争,和x射线计算机辅助断层摄影术。几十年来,超声波图像形成已在单纯的延迟与求和波束形成依赖。而高度发达,并已能提供实时成像能力的这种技术,将图像生成的散斑表征和混响和像差都受到影响。因此,为了提高当在图像形成的范例的重大改变现有的超声波成像技术必须采用。建议研究将极大地影响超声如何临床成像在未来执行。
 

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民用基础设施系统大数据创新中心

诺拉EL-gohary,土木与环境工程;城厢斋,计算机科学

民用基础设施系统(CIS)发挥在美国的重要作用经济。交通基础设施的有效管理,如桥梁呼吁理解促成因素恶化,以及用于选择和优先要保持系统的可靠性的操作有效的决策过程。利用大数据分析的可能改变民用基础设施系统运行和维护,以优化决策,提高安全性并降低成本的方式。
 

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宽禁带(WBG)电力电子研究计划对卓越和创业机会中心

金,伊利斯罗森鲍姆,和菲利普吨kyekyoon(凯文)。凯琳,电气和计算机工程

宽禁带(WBG)半导体被确认为他们的潜在带来革命性电力系统,支持在电力电子破坏性的变化。市场对世界银行集团电力电子正在迅速增长。而最初的重点是对原文如此,甘持有的高速更好的性能和极高电压应用的承诺,是的,当然,特别适合于光学应用。据预测,在甘部门将在5年内顶部$ 2B。与应用等不同的混合动力汽车,光伏逆变器,照明,分布式发电和通信 - 在电压为几伏广范围,以伏数万 - 世界银行集团电力电子将在未来十年主导作用。这个项目主动追求的战略基于GaN的功率电子器件的研究,以建立卓越中心,并探索创业机会,吸引了这种日益增长的研究部门外部资金的目标。
 

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从2D纳米制造模式转变到3d:卷起电子和光子器件和子系统

秀玲李,陈岗,詹姆斯学家科尔曼,和Jose舒特-艾内,电气和计算机工程;平和费雷拉和k。麦霞,机械科学与工程;约翰。罗杰斯,材料科学与工程

该项目旨在开发一种新的纳米制造平台应变诱导自卷起的3D架构,为射频和毫米波集成电路,以及垂直集成光子学微型芯片上的电子元件。利用跨学科的方法,该团队将开发关键技术用于制作复杂的3D架构以前所未有的小的物理外形和变革设备概念。
 

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用于能量转换氧化物异质结的原子尺度设计

ELIF ertekin,机械科学与工程;车道马丁和安格斯rockett,材料科学与工程; ED seebauer,化学和生物分子工程

显着改善光催化剂,以产生用于太阳能制氢以及节能环境整治,研究人员正在寻求用于设计和合成用于异质结光催化性氧化物(PC)能量转换装置一个转换的路径。其独特的方法,半导体工程结合缺陷浓度和监测的电荷载流子的寿命的光刺激,带半导体工程来控制电荷载流子流内的光催化剂,使用的“热”载流子比热能随着更大,atomic-自由表面和固体 - 固体界面的尺度建模来优化原子缺陷合成和载流子分布。在操作期间过程中的流动。
 

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经由关节约束和差错控制编码优化的DNA的存储效率

olgica milenkovic,电气和计算机工程;建毫安,生物工程;惠民赵,化学和生物分子工程

跨学科的团队将解决一系列与DNA存储的未来产生深远的影响潜在的问题。所关注的问题包括找到的理论上可达到的基于DNA的记录技术的最终极限;设计量身定制的关节约束和错误编码,用于控制媒体的DNA理想地运用系统的特性的方法;设计通用不变的DNA合成和测序(Illumina公司罗氏对与PacBio或其他一些新兴平台)中使用的技术的编码方法;如何显著将节约成本近最优的编码方案来保证?该团队将解决具有挑战性从分析和实现点问题,这两种观点为基础,探索设计技术目前如何可以改善,而发展中国家在实验范式存储设置新的DNA序列。
 

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供电大数据 - 系统方法对未来计算平台

罗伯特皮瓦瓦-podgurski(PI),菲利普·凯琳,一路,纳雷什shanbhag,电气和计算机工程和协调的科学实验室(CSL);罗伊·坎贝尔,计算机科学与CSL

我们的目标是开发一类新的计算和电源管理的硬件,软件和控制算法,可大大降低未来数据中心和计算机的能源需求。通过无缝统一的能量转换,信息处理和软件组织的内在过程,该项目旨在转变的强大和高能效的嵌入式平台,计算机和数据中心设计。该专利申请中的技术被探索可以通过数量级或更多的顺序减少计算处理的能量消耗,克服下一代计算出现的障碍。
 

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认知和算法决策的理论

安德鲁℃。歌手,塔默·巴萨尔,和格言raginsky,电气和计算机工程;嘉利karahalios和斯韦特兰娜lazebnik,计算机科学; angelia nedich,工业和企业系统的工程,基督教桑维,媒体学院,文科和理科的大学,图书馆与信息科学研究生院,并协调科学实验室

该项目探索决策从一个广泛的,多学科点,配对在工程决策理论认识的长处和机器与社交网络的人决定的新兴科学和专业知识学习制作考虑下一代人机的(认知 - 算法)决策系统。
 

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在极限接口

ñ。河aluru,机械科学与工程;戴维·斯珀利和卢卡斯瓦格纳,物理;约瑟夫lyding,电气和计算机工程

对基础研究的接口之间硬和软质材料,异质硬质材料之间的异质性软质材料,生物和非生物材料,以及各种其他类型的复杂之间的接口,导致突破电子的进步,计算机,机械,航空航天,能源和医疗保健行业。这种跨学科的研究开始对接近其终极(最小)的厚度极限材料之间的理解接口的基础研究。
 

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使用葡京体育脉冲中子设施的特殊核材料的审讯

布伦特学家Heuser先生和灵孟坚,核,等离子和放射性工程;马赛厄斯GROSSE perdekamp,物理

核安全已经在国内和国际上变得非常重要。监控端口的录入,跟踪裂变材料跨越国际边界,正确维护国家的核武器储备,并制定核反恐措施都需要在特殊核材料(SNM)检测的创新技术和专业技术能力。
 

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超越讲话:对声音的跨学科研究

巴黎smaragdis,计算机科学与电气和计算机工程;标记长谷川 - 约翰逊,电气和计算机工程;抢。 rutenbar,计算机科学;学家斯蒂芬·唐尼,图书馆与信息科学研究生院;海因里希·ķ。音乐的陶布,学校

葡京体育手机版有工程学院固安捷内和校园学习声音开拓声膜上,电脑音乐,生物声学,听觉研究和语音研究的悠久历史。作为一个多方面的科学,还没有完全被任何一门学科理解的是,声音的学术研究和开发极为广泛,因为是新的应用程序。
 

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数字/网络安全和核安保

RIZWAN乌丁,核,等离子和放射性工程;威廉·桑德斯,电气和计算机工程和协调的科学实验室(从源NprE和CSL额外的合作者)

核工业和国土安全机构都迫切需要不断推动艺术的状态,以开发新的,先进的,和核级数字化控制和网络安全技术。由于核工程公司现有的专业知识,以及在数字和网络安全,葡京体育手机版的独特定位,以开发用于数字仪表和控制的国家中心,并为核特定应用的网络安全。
 

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