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基于多元时序数据学习和Transformer模型的作业功耗预测方法研究

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基于多元时序数据学习和Transformer模型的作业功耗预测方法研究

作者：田学森齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着高性能计算(HPC)技术的飞速发展,其计算能力得到了显著提升,越来越多的用户开始将复杂的作业任务部署到超级计算平台上执行。通过多个计算节点并行处理任务,作业处理效率得到了显著的提高。然而,计算能力的增加同时伴也随着巨大的... 详细信息

随着高性能计算(HPC)技术的飞速发展,其计算能力得到了显著提升,越来越多的用户开始将复杂的作业任务部署到超级计算平台上执行。通过多个计算节点并行处理任务,作业处理效率得到了显著的提高。然而,计算能力的增加同时伴也随着巨大的能源消耗问题,这不仅增加了数据中心的运营成本,而且对生态环境的保护以及国家节能减排政策的实施构成了重大挑战。但由于作业类型的多样性和环境的不断变化,传统的功耗预测模型往往难以适应快速变动的条件,导致预测精度下降。针对上述问题,本文首先对部署在“山河”超算平台集群上的作业进行全面分析,进而提出一种新的预测算法和框架。旨在通过精准预测功耗,为平台提供有效的能耗降低策略。本文研究内容如下:(1)本文从用户角度、作业角度及节点角度对功耗数据进行了全面分析,并探讨了功耗数据与性能指标之间的相关性。本文利用国家超级计算济南中心生产级集群的真实数据,深入分析了功耗模式,为精确预测功耗建模提供了坚实的基础。此外,本文分析结果为平台能耗管理与优化提供了科学依据和指导建议。(2)针对现有方法在作业功耗预测方面存在不足,本文提出一种基于Transformer的时间-变量注意力的预测模型。该模型通过分块处理降低了时间复杂度以及提高了信息捕捉能力。使用时间-变量注意力可以有效捕捉上下文信息以及多元功耗时序变量间的内隐关系。通过与多个基线模型的对比测试,验证了DT-TVF模型的有效性。(3)在实际的高性能计算(HPC)环境中,作业多样性与环境的动态变化往往使得特定模型难以准确预测各类作业的功耗。针对这一挑战,本文提出了一个融合作业相似度匹配与增量更新的预测框架。该框架的相似度匹配模块能够有效地将目标作业归类到相似度较高的类别中。同时,增量更新模块使得预测方法能够快速适应数据的动态变化。此外,在增量更新模块中加入了更新时机判定机制,利用动态统计建模技术,有效地实现了模型更新时机的动态选择,在提高预测精准性的同时减少了模型更新频率,降低了模型的时间复杂度。这些模块的协同工作确保了该框架在功耗预测上的精准性与高效性。

关键词：多元时序数据 Transformer 功耗预测超算平台作业

乡村振兴战略下三农投入、人口回流与农村消费扩容升级——理论分析与实证检验

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商业经济研究 2024年第14期 80-83页

作者：钟学娥丁增才吉利学院马克思主义学院四川成都610000 伦敦国王学院英国伦敦2HE432

为检验三农投入、人口回流、农村居民消费扩容升级之间的关系,本文在理论分析的基础上,基于地级市面板数据检验了三农投入对农村居民消费规模、消费结构的影响与作用,并进一步考察了人口回流在三农投入与农村居民消费扩容升级中的中介... 详细信息

为检验三农投入、人口回流、农村居民消费扩容升级之间的关系,本文在理论分析的基础上,基于地级市面板数据检验了三农投入对农村居民消费规模、消费结构的影响与作用,并进一步考察了人口回流在三农投入与农村居民消费扩容升级中的中介作用。结果显示,三农投入可以显著提高农村居民消费规模,并优化消费结构;三农投入能明显拉动农村人口回流;人口回流的中介作用显著;区域异质性分析显示,西部地区的人口回流并没有对农村居民消费扩容升级发挥显著的带动作用。据此,建议持续加大三农投入以带动农村居民消费扩容升级,强化对农村金融机构的扶持力度以扩展农村居民资金渠道,提高西部地区农村基础设施水平促进人口回流。

关键词：三农投入人口回流农村居民消费中介作用

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火箭撬试验长直轨道测量控制网的建立及精度分析

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电子测量与仪器学报 2024年

作者：张昊熊芝赵子越钟陈小鹏李春森翟中生湖北工业大学机械工程学院湖北省现代制造质量工程重点实验室航空工业北京长城计量测试技术研究所

火箭撬试验在航空航天、兵器、电子、核武器研制中具有重要的试验价值，为了建立轨道测量控制网、实现火箭撬试验中时空位置参数的测量，本文提出了一种基于边角混合交汇平差模型的组合测量方法。首先，构建了基于全站仪测角信息与激光... 详细信息

火箭撬试验在航空航天、兵器、电子、核武器研制中具有重要的试验价值，为了建立轨道测量控制网、实现火箭撬试验中时空位置参数的测量，本文提出了一种基于边角混合交汇平差模型的组合测量方法。首先，构建了基于全站仪测角信息与激光跟踪仪测距信息的混合交汇平差模型，定义了构建测量误差矩阵的原则，并采用非线性最小二乘法对全局坐标进行了最优估计；其次，采用蒙特卡洛法对测量设备布局和混合交汇平差模型的精度进行了仿真分析，仿真结果表明，测量设备布设在测量范围内的中间位置，可使整体位置标坐标测量误差达到最小，进一步减小平差模型中初始值误差，提高模型解算精度；最后，在某火箭撬试验场地进行了实验验证，在669米的测量范围内，整个轨道测量控制网的位置标距离标准差为0.19mm，验证了长直导轨测量中边角混合平差模型的可行性，该方法对全量程测量任务具有重要参考价值。

关键词：火箭撬试验轨道测量控制网平差模型最小二乘激光跟踪仪全站仪

氧化铜/海泡石催化过滤膜的制备及其过硫酸盐活化性能

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硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3180-3191页

作者：彭倩邢佳杰钟婉菱唐学昆刘琨中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学矿物材料及其应用湖南省重点实验室长沙410083 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

为了开发具有高活性、高稳定性和绿色环保的过硫酸盐催化剂,采用浸渍-过滤成膜-干燥-煅烧的方法制备一种CuO/海泡石催化过滤膜,并对其催化过硫酸盐的性能和活化机理进行了探究。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段... 详细信息

为了开发具有高活性、高稳定性和绿色环保的过硫酸盐催化剂,采用浸渍-过滤成膜-干燥-煅烧的方法制备一种CuO/海泡石催化过滤膜,并对其催化过硫酸盐的性能和活化机理进行了探究。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段详细表征了CuO/海泡石催化过滤膜的晶体结构、形貌、表面性质等,明确了制备催化过滤膜的最佳条件(煅烧温度为400℃、硝酸铜溶液的浓度为20 mmol/L)。经过连续催化降解15 L的10 mg/L的对硝基苯酚(PNP)溶液后,CS-400催化过滤膜的性能未出现明显下降且结构未被明显腐蚀。最后,通过自由基淬灭实验证明了羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))是此催化反应体系中降解PNP的主要活性物质,并提出了可能的催化机理。

关键词：氧化铜海泡石过硫酸盐催化过滤膜

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基于竞争力分析的航空销售策略研究

中文科技期刊数据库（全文版）经济管理 2024年第7期 0069-0071页

作者：钟学彬珠海领航复合材料科技有限公司广东珠海519000

本文研究目的是在竞争力分析基础上对航空销售策略进行探索,并通过理论框架构建与运用提出行之有效的策略。本文对航空销售策略进行了界定,对理论基础进行了归类说明。然后对竞争力分析运用于航空销售策略进行细致分析,主要从产品差异化... 详细信息

本文研究目的是在竞争力分析基础上对航空销售策略进行探索,并通过理论框架构建与运用提出行之有效的策略。本文对航空销售策略进行了界定,对理论基础进行了归类说明。然后对竞争力分析运用于航空销售策略进行细致分析,主要从产品差异化,价格优化,渠道创新以及营销推广进行分析。并对实施策略中的程序,挑战,效果评估方法和实际案例分析等进行了深入探讨。文中还对这些战略实施过程中的重点要点进行了归纳,对今后的研究进行了展望。

关键词：航空销售策略竞争力分析策略实施

青年服务乡村振兴：价值意蕴、现实困境及发展路径

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新生代 2024年第3期 22-27页

作者：何睦钟学丽重庆医药高等专科学校中共重庆市委党校(重庆行政学院)重庆行政杂志社

青年是加快实现农业农村现代化的重要力量。青年服务乡村振兴为新发展阶段“三农”工作高质量发展注入充沛动力，是解决我国乡村社会主要矛盾的重要举措，是实现乡村共同富裕的现实路径。青年投身乡村建设可以推动乡村产业兴旺、人才汇... 详细信息

青年是加快实现农业农村现代化的重要力量。青年服务乡村振兴为新发展阶段“三农”工作高质量发展注入充沛动力，是解决我国乡村社会主要矛盾的重要举措，是实现乡村共同富裕的现实路径。青年投身乡村建设可以推动乡村产业兴旺、人才汇聚、乡风文明向善向好、生态宜居、组织振兴，极大地促进乡村产业融合发展，催生乡村众多新业态发展和提升乡村治理能力现代化水平。当前，青年服务乡村振兴仍面临一些现实问题：政策体系不完善，落实不到位；乡村生活生产环境较差；缺乏高素质的专业型青年。立足未来，全面推进乡村振兴需要强化扶持政策落实落地；完善乡村基础设施和公共服务建设；培养专业青年人才队伍。

关键词：乡村振兴青年农业农村现代化中国特色社会主义共同富裕

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有限元分析在腰椎生物力学方面的应用

中国组织工程研究 2024年第30期28卷 4896-4901页

作者：樊光亚苏文硕钟木森董黎强浙江中医药大学第二临床医学院浙江省杭州市310005 浙江中医药大学附属第二医院骨伤二科浙江省杭州市310005

背景:有限元分析是一种分析腰椎生物力学常用的数学模型法,通过将腰椎部位的肌肉、血管、神经等复杂的组织结构建立为有限元模型,并进行力学分析,从而明确腰椎疾患的发病机制及腰椎治疗手段的力学机制。目的:对有限元分析在腰椎发病机... 详细信息

背景:有限元分析是一种分析腰椎生物力学常用的数学模型法,通过将腰椎部位的肌肉、血管、神经等复杂的组织结构建立为有限元模型,并进行力学分析,从而明确腰椎疾患的发病机制及腰椎治疗手段的力学机制。目的:对有限元分析在腰椎发病机制与治疗方式中的应用进展进行综述,并提出一种新的有限元分析临床化的诊治流程,以期为后续研究提供参考,并促进有限元分析在临床诊治中普及。方法:以“finite element analysis,lumbar vertebra”为英文检索词检索PubMed数据库,以“有限元分析,腰椎”为中文检索词检索万方和中国知网数据库,最终纳入73篇文献进行综述。结果与结论:①普通患者的腰椎退变通常起始于纤维环后侧,而腰椎滑脱患者则因其力学机制的失常,退变起始于腰椎小关节;②恢复压缩椎体的椎体高度能够预防相邻节段发生退变,且有限元分析测量出的椎体压缩强度能够代替骨密度成为预测骨折风险的有效工具;③腰椎融合术中应选择高度适中的融合器并将其横向放置能够避免融合器下沉,融合术后相邻节段的椎间应变、环向应力和椎间压力升高可能是导致邻近节段退行性病变发生的机制;④有限元分析结果显示,椎间孔镜术前应规划截骨大小,避免过度破坏关节突,术中优先选择经由上关节突行椎间孔成形术;⑤经皮椎体后凸成形术中应选择双侧椎弓根注入骨水泥,使其分布于椎弓根两侧;骨水泥材料应选择更为先进的无铝玻璃聚链烯酸酯;⑥牵引治疗应根据患者自身情况设计个性化牵引角度、力度等,从而达到最佳疗效;⑦手法治疗能够使腰椎椎间盘突出部分与神经根产生相对位移,从而减轻压迫程度;⑧CT/MR-AI Plus FEA-AI Plus Surgical robots的诊治流程能够使治疗更加精细化。

关键词：有限元分析腰椎生物力学发病机制治疗综述

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结合Udwadia-Kalaba控制理论的下肢外骨骼步态轨迹跟踪控制

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西安交通大学学报 2024年

作者：肖志毅沙连森邹学坤黄锟李永斌刘斌中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州) 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所

针对现有轨迹跟踪控制方法较难兼顾控制精度与稳定性的问题，提出一种基于Udwadia-Kalaba（U-K）控制理论的鲁棒控制方法。基于拉格朗日法建立机器人动力学模型，将动力学参数分为确定的名义部分与不确定部分；结合U-K理论与系统名义部... 详细信息

针对现有轨迹跟踪控制方法较难兼顾控制精度与稳定性的问题，提出一种基于Udwadia-Kalaba（U-K）控制理论的鲁棒控制方法。基于拉格朗日法建立机器人动力学模型，将动力学参数分为确定的名义部分与不确定部分；结合U-K理论与系统名义部分参数确定外骨骼机器人系统理想运动轨迹约束下的名义部分控制力矩；为消除机器人系统不确定部分的影响，引入鲁棒控制器，通过划分不确定性边界确定其应输出的额外控制力矩。仿真结果表明：相较于传统PID算法，基于U-K控制理论的鲁棒控制的外骨骼机器人髋关节、膝关节的轨迹跟踪控制精度分别提高了76.4%和96.8%。基于设计的下肢外骨骼机器人样机进行轨迹跟踪对比实验，实验结果表明：基于该方法的下肢外骨骼轨迹跟踪精度为0.467 0°和0.114 1°，相比作为对照的PID算法，分别提高了82.6%和86.8%，同时系统整体控制周期缩短了56.6%。

关键词：下肢外骨骼机器人 Udwadia-Kalaba控制理论鲁棒控制轨迹跟踪控制

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循环荷载下加筋砂土累积应变特性试验研究

地震工程学报 2024年

作者：蔡国军钟世浩陈广森吴富双张晨卫俊仁地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都理工大学地质工程国家级实验教学示范中心

为研究加筋在砂土循环加载过程中产生的影响,以高密度聚乙烯(HDPE)网格作为加筋材料,对实际工程场地所取砂土试样开展动三轴试验,研究不同加筋层数和不同加筋间距下砂土轴向累积应变的演化趋势,并对筋材在试验过程中发挥影响作用的机制... 详细信息

为研究加筋在砂土循环加载过程中产生的影响,以高密度聚乙烯(HDPE)网格作为加筋材料,对实际工程场地所取砂土试样开展动三轴试验,研究不同加筋层数和不同加筋间距下砂土轴向累积应变的演化趋势,并对筋材在试验过程中发挥影响作用的机制进行分析。研究结果表明:加筋能减少砂土轴向累积应变,加筋层数越多,对轴向累积应变的削减作用越强,但通过增加筋材层数带来的加筋效果增幅逐渐减小;不同加筋间距下轴向累积应变曲线均符合改进Monismith模型,在间距为80 mm时,轴向累积应变显著降低。加筋在砂土中产生影响作用的方式主要有两种:一是通过自身的弹性性能发挥作用,筋材的弹性变形恢复,导致其附近砂土颗粒的位移减少;二是在筋土界面处产生更好的咬合作用以形成似黏聚力,从而产生影响。研究结果可为加筋作用机理的深入研究提供参考。

关键词：循环荷载加筋砂土动三轴试验轴向累积应变加筋机理