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卷积神经网络加速器的设计与实现

卷积神经网络加速器的设计与实现

作者：徐凌芸西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,卷积神经网络在图像识别以及智能医疗等多个领域都得到了广泛应用。人们通常在CPU(Central Processing Unit)或GPU(Graphics Processing Unit)平台上实现卷积神经网络,CPU的低速与GPU的高功耗都无法支撑卷积神经网络在移动端的... 详细信息

近年来,卷积神经网络在图像识别以及智能医疗等多个领域都得到了广泛应用。人们通常在CPU(Central Processing Unit)或GPU(Graphics Processing Unit)平台上实现卷积神经网络,CPU的低速与GPU的高功耗都无法支撑卷积神经网络在移动端的应用。因此在保证精度的前提下,平衡速度与功耗是当前卷积神经网络应用于移动端的关键。FPGA(Field Programmable Gate Array)硬件平台的运行速度相比CPU有很大优势。在功耗方面,优势远大于GPU。同时FPGA擅长并行运算,因此本设计选用FPGA作为卷积神经网络的硬件实现平台。VGGNet和Res Net等经典卷积神经网络因其巨大的计算量难以满足低功耗与高速的要求。因此本设计采用最新的轻量化模型Ghost Net作为网络模型,Ghost Net使用Ghost Module取代标准卷积进行特征提取,这种方式可以大大的缩减参数量与计算量。基于以上背景,本课题使用FPGA平台实现了Ghost Net以探索卷积神经网络在移动端应用的可行性。论文针对Ghost Net的常规卷积、Depthwise卷积以及Pointwise卷积的结构特点和FPGA的并行计算特性,研究并提出了这三种卷积运算的专用并行计算方案。论文结合三种卷积运算的专用并行计算方案和运算结构,以模块化方式设计了一体化常规卷积模块、Pointwise卷积模块以及一体化Depthwise卷积模块。本设计通过分析Ghost Net特征提取部分的运行特点来划分运算状态,主控制模块通过状态机的方式实现从而最大化地调用卷积模块,通过各状态下卷积模块的流水化运行提高卷积模块的利用率和运行频率。本课题在子运算单元、卷积运行以及系统时序控制三个层次对该加速器的功能进行仿真验证,以确保其功能正确性。使用GPU平台基于Pytorch框架完成对Ghost Net的权重训练,在训练准确率最高时保存权重用于后续的硬件实现。本课题采用ZCU104硬件平台实现Ghost Net卷积神经网络,并比较了在Arm Cortex A53 CPU平台以及NVIDIA Ge Force RTX 2080 GPU平台下实现Ghost Net的功耗与速度。基于FPGA平台实现Ghost Net可在200MHz的时钟频率下达到2.926W,其速度为GPU的1/14倍,但其功耗为使用GPU平台实现该网络的1/80。其速度为使用CPU平台的8倍。因此使用FPGA平台实现Ghost Net可以实现功耗与速度的最大性价比。同时分别使用常规卷积和Ghost Module实现单层卷积神经网络,比较其速度差,在牺牲一定特征提取数的前提下,使用Ghost Module进行卷积提取的速度为常规卷积的7.23倍。本设计在功耗与速度上优势明显,适用于卷积神经网络在移动端中的应用。

关键词： FPGA 卷积神经网络硬件加速图像识别

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思想政治课质疑能力的培养研究

思想政治课质疑能力的培养研究

作者：徐凌芸华东师范大学

学位级别：硕士

当前,思想政治课教学中存在着学生学习积极性不高、主动性不强、质疑能力缺失的现象。针对这一情况,本文以“培养学生质疑能力”为中心,并根据新课改的要求,从实际出发,探讨在思想政治课教学中如何培养学生的质疑能力?思想政治课质疑能... 详细信息

当前,思想政治课教学中存在着学生学习积极性不高、主动性不强、质疑能力缺失的现象。针对这一情况,本文以“培养学生质疑能力”为中心,并根据新课改的要求,从实际出发,探讨在思想政治课教学中如何培养学生的质疑能力?思想政治课质疑能力培养是指思想政治教师组织引导学生,使学生会自觉地发现问题,并且使学生能具有运用自身已有的知识水平和经验解决问题的能力。全文共分六部分：第一部分：绪论。主要论述了国内外质疑能力培养的研究史和现状。第二部分：阐述了质疑、质疑能力培养的概念和中西方教育发展中与质疑能力培养相关的教育思想,以及思想政治课培养学生质疑能力的理论依据。第三部分：思想政治课质疑能力培养的定义及原则。在教师的引导下,学生能自主地运用已有的知识水平和经验寻找解决问题方法的能力。思想政治课质疑能力的培养是以马克思主义的基本观点为基础的,坚持的是正面教育,且与教学目标相一致。第四部分：思想政治课质疑能力培养的意义。有利于提高学生的创造性思维能力,也有利于激发学生学习思政课的兴趣,学生的学习积极性被提高,可使师生间的关系更加融洽。第五部分：思想政治课质疑能力培养面对的问题及原因分析。思想政治课的学科性质,给学生的质疑增加了难度;我国的教育评价体系,使得学生过度依赖教师,是被动的学习者,影响了学生质疑能力的培养;我国传统教育中的教条、形式之风仍然存在,这也是我们现在质疑能力培养困难的原因之一。第六部分：思想政治课质疑能力培养的实践探究。依据思想政治新课程标准的要求,思想政治课质疑能力培养要与三维目标的实现相结合,并且要营造质疑能力培养的教学氛围。在学校教学中,教师的课前预设要有弹性,并强调了教师要成为思想政治课质疑能力培养的引导者。质疑是一种学习的能力,可以通过教学培养。思想政治课教学中培养学生的质疑能力,要着眼于现实的基础,紧密联系实际。培养学生的质疑能力,要求思想政治教师不断提高自身的素质。如何合理利用课堂有限的时间,提出有效的问题,培养学生的质疑能力,是需要也是值得进一步研究的。

关键词：思想政治课质疑质疑能力的培养质疑能力

浅谈血常规细胞形态学与血细胞分析仪联合运用的意义

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2023年第7期 0061-0063页

作者：徐凌芸南通瑞慈医院扬州大学第四临床医学院检验科江苏南通226010

血液涂片细胞形态学与全自动血细胞分析仪在血常规检验中的应用价值分析。方法选取在我院治疗的200例血常规检验患者为实验研究的对象,将患者分为观察组和对照组开展对比实验,对照组患者在血常规检验中应用全自动血细胞分析仪,观察组... 详细信息

血液涂片细胞形态学与全自动血细胞分析仪在血常规检验中的应用价值分析。方法选取在我院治疗的200例血常规检验患者为实验研究的对象,将患者分为观察组和对照组开展对比实验,对照组患者在血常规检验中应用全自动血细胞分析仪,观察组患者在血常规检验中应用血液涂片细胞形态学联合全自动血细胞分析仪,比较两种检测措施在患者血常规检验中的应用价值。结果比较两组患者检验阳性率可以看到,观察组患者通过血常规检验阴性为81例(80.59%),阳性为19例(19.41%);对照组患者经过血常规检验阴性为59例(59.02%),阳性为41例(40.98%)。两组患者经过不同血常规检验方法,检验的阳性率两组存在统计学差异(P0.05)。结论在医院血常规检查的时候,可以应用血液涂片细胞形态学联合全自动血细胞分析仪检测方法开展,能够弥补单一检测方法的不足,提升血常规检验结果的准确度。

关键词：血常规检验血液涂片细胞形态学全自动血细胞分析仪

“阿德雷德宣言”与澳大利亚的21世纪国家教育目标

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吉林教育 2010年第16期 49-50页

作者：沈昌洪徐凌芸杭州师范大学外国语学院

一、澳大利亚教育现状与中小学教育管理体制澳大利亚(简称澳洲)地广人稀,资源丰富。作为典型的移民国家,一代代移民带来了不同的文化。因此,多元文化为澳洲注入了活力,维持其人口持续增长。联邦政府和各地政府支持

关键词：澳大利亚阿德雷德教育部全国统考数学考试学生家长教育目标

通用目的技术视角下新一代人工智能的作用机理与治理体系

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系统工程理论与实践 2024年第1期44卷 245-259页

作者：关乐宁徐凌验国家信息中心信息化和产业发展部北京100045 清华大学计算机科学与技术系北京100084

新一代人工智能具有更加显著的认知能力、交互能力、创造能力等,通用目的技术属性日益突出.新一代人工智能将通过三大作用机理赋能社会高质量发展:创新使能效应,促进新兴技术交叉融合;转型促进作用,推动千行百业智能化转型;体系变革潜力... 详细信息

新一代人工智能具有更加显著的认知能力、交互能力、创造能力等,通用目的技术属性日益突出.新一代人工智能将通过三大作用机理赋能社会高质量发展:创新使能效应,促进新兴技术交叉融合;转型促进作用,推动千行百业智能化转型;体系变革潜力,推动社会生产力与生产关系的全面革新.新一代人工智能呈现技术属性与社会属性高度融合统一特征,其发展还存在着基础设施不健全、开源生态不完善、技术落地不充分等技术问题,同时也存在着对社会负外部性、法律权责难界定、就业变革新挑战等社会问题,需要把握新一代人工智能发展规律,从加强系统谋划、健全伦理规约、培育创新生态、完善法律法规、创新监管手段、开展就业促进等方面推动其高质量发展.

关键词：新一代人工智能通用目的技术治理体系 ChatGPT

艺术想象在舞蹈形象塑造中的运用 ——以个人作品集为例

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艺术想象在舞蹈形象塑造中的运用 ——以个人作品集为例

作者：张凌芸西北民族大学

学位级别：硕士

多发性肌炎/皮肌炎相关间质性肺病治疗的研究进展

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第4期44卷 531-536页

作者：郑晓峰徐凌上海交通大学医学院附属第六人民医院呼吸与危重症医学科上海200233

多发性肌炎/皮肌炎(polymyositis/dermatomyositis,PM/DM)是一组病因未明,以骨骼肌炎症浸润为特征的异质性自身免疫性疾病。PM/DM患者中间质性肺病(interstitial lung disease,ILD)的发病率较高,合并ILD是影响PM和DM患者预后的最重要因... 详细信息

多发性肌炎/皮肌炎(polymyositis/dermatomyositis,PM/DM)是一组病因未明,以骨骼肌炎症浸润为特征的异质性自身免疫性疾病。PM/DM患者中间质性肺病(interstitial lung disease,ILD)的发病率较高,合并ILD是影响PM和DM患者预后的最重要因素。现有证据表明PM/DM相关ILD异质性大,需要结合ILD的起病形式、进展速度、病变受累范围、实验室检查、是否存在预后不良因素以及对治疗的反应等进行个体化施治。文章总结了近年来PM/DM相关ILD在治疗方面的研究进展,包括传统治疗药物的选择、用药时机、临床上在该领域尝试的新的相关用药(如生物制剂、Janus激酶抑制剂)、静脉输注免疫球蛋白、抗纤维化药物,以及潜在的有效的非药物治疗方法,旨在帮助临床医师更好地制定PM/DMILD治疗方案,从而改善患者的预后。

关键词：多发性肌炎皮肌炎间质性肺病药物治疗

高校图书馆开放教育资源内生性建设的路径研究——基于欧洲12所高校图书馆案例的模糊集定性比较分析

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图书馆学研究 2024年第3期 50-58页

作者：张冬徐凌哈尔滨工程大学

高校图书馆掌握开放教育资源(OER)服务的主导权,起到资源整合、技术支持、人力支撑的关键性作用。通过模糊集定性比较分析欧洲12所高校图书馆开放教育资源建设模式,发现荷兰代尔夫特理工大学图书馆将应用学习型组织理论培养开放教育资... 详细信息

高校图书馆掌握开放教育资源(OER)服务的主导权,起到资源整合、技术支持、人力支撑的关键性作用。通过模糊集定性比较分析欧洲12所高校图书馆开放教育资源建设模式,发现荷兰代尔夫特理工大学图书馆将应用学习型组织理论培养开放教育资源馆员作为图书馆开放教育资源建设的基础工程,利用组织的内生优势保障开放教育资源服务,其模式适用于我国高校图书馆开放教育资源建设状况。伴随知识经济时代知识总量、增量、价值、地位的提升,高校图书馆将运用学习型组织理论阶梯式培养学习型、服务型、研究型图书馆员,以智慧型团队的协同合作,实现教育成果的再组配与再交流,构建“资源流-信息流-知识流”的共享流程,满足社会日益增长的教育共享需求。

关键词：高校图书馆开放教育资源馆员学习型组织内生性建设

财产犯罪中财产性利益的事实占有:以存款债权为中心

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法学研究 2024年第5期46卷 133-149页

作者：徐凌波南京大学法学院

区分占有与所有是盗窃罪规范构造的基石,无论对象是有体物还是财产性利益,均应在此基础上结构性地理解占有概念。财产性利益的所有,是指法律上的权利归属,应遵循民事权利分配规则;财产性利益的占有,是指事实上的行使可能性,应在刑法上... 详细信息

区分占有与所有是盗窃罪规范构造的基石,无论对象是有体物还是财产性利益,均应在此基础上结构性地理解占有概念。财产性利益的所有,是指法律上的权利归属,应遵循民事权利分配规则;财产性利益的占有,是指事实上的行使可能性,应在刑法上作独立判断。规范占有概念导致占有与所有的混同,以及盗窃有体物与盗窃财产性利益的实行行为构造发生二元分化。事实占有概念不否认占有的规范性,但反对以权利归属作为判断财产性利益占有及其转移的标准。财产性利益之上往往存在多重且相互独立的事实占有主体,一方建立占有不以打破另一方占有为前提,因而建立占有可先于破坏占有而发生。当且仅当行为人不仅取得了对财产性利益的事实行使可能性(建立占有),也消除了原权利人对财产性利益的事实行使可能性(破坏占有)时,方符合盗窃罪占有转移的行为特征。

关键词：财产犯罪财产性利益占有存款债权