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基于自适应矩阵低秩分解的三维电容提取计算加速

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计算机辅助设计与图形学学报 2022年第7期34卷 1138-1146页

作者：黄杰辰冯栩喻文健清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084

为了加速直接边界元法电容提取,利用方程组系数矩阵的局部低秩性进行定精度的低秩分解,用分解因子代替原矩阵参与线性方程组的迭代求解,在保持一定精度的同时加快求解速度.为了降低矩阵分解带来的额外开销,提出分解算法针对矩阵向量乘... 详细信息

为了加速直接边界元法电容提取,利用方程组系数矩阵的局部低秩性进行定精度的低秩分解,用分解因子代替原矩阵参与线性方程组的迭代求解,在保持一定精度的同时加快求解速度.为了降低矩阵分解带来的额外开销,提出分解算法针对矩阵向量乘这一下游任务进行优化.在大量三维互连线结构上的实验结果表明,所提快速自适应低秩分解fastQB算法相比现有的randQB_EI算法的加速比达到1.5,引入矩阵低秩分解后方程组的迭代求解加速比达到16.8.

关键词：直接边界元法三维寄生电容提取自适应矩阵低秩分解线性方程组求解

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基于随机化矩阵分解的网络嵌入方法

计算机学报 2021年第3期44卷 447-461页

作者：谢雨洋冯栩喻文健唐杰清华大学计算机科学与技术系北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084

随着互联网的普及,越来越多的问题以社交网络这样的网络形式出现.网络通常用图数据表示,由于图数据处理的挑战性,如何从图中学习到重要的信息是当前被广泛关注的问题.网络嵌入就是通过分析图数据得到反映网络结构的特征向量,利用它们进... 详细信息

随着互联网的普及,越来越多的问题以社交网络这样的网络形式出现.网络通常用图数据表示,由于图数据处理的挑战性,如何从图中学习到重要的信息是当前被广泛关注的问题.网络嵌入就是通过分析图数据得到反映网络结构的特征向量,利用它们进而实现各种数据挖掘任务,例如边预测、节点分类、网络重构、标签推荐和异常检测.最近,基于矩阵分解的网络嵌入方法NetMF被提出,它在理论上统一了多种网络嵌入方法,并且在处理实际数据时表现出很好的效果.然而,在处理大规模网络时,NetMF需要极大的时间和空间开销.本文使用快速随机化特征值分解和单遍历奇异值分解技术对NetMF进行改进,提出一种高效率、且内存用量小的矩阵分解网络嵌入算法eNetMF.首先,我们提出了适合于对称稀疏矩阵的随机化特征值分解算法freigs,它在处理实际的归一化网络矩阵时比传统的截断特征值分解算法快近10倍,且几乎不损失准确度.其次,我们提出使用单遍历奇异值分解处理NetMF方法中高次近似矩阵从而避免稠密矩阵存储的技术,它大大减少了网络嵌入所需的内存用量.最后,我们提出一种简洁的、且保证分解结果对称的随机化单遍历奇异值分解算法,将它与上述技术结合得到eNetMF算法.基于5个实际的网络数据集,我们评估了eNetMF学习到的网络低维表示在多标签节点分类和边预测上的有效性.实验结果表明,使用eNetMF替代NetMF后在后续得到的多标签分类性能指标上几乎没有损失,但在处理大规模数据时有超过40倍的加速与内存用量节省.在一台32核的机器上,eNetMF仅需约1.3 h即可对含一百多万节点的YouTube数据学习到网络嵌入,内存用量仅为120GB,并得到较高质量的分类结果.此外,最近被提出的网络嵌入算法NetSMF由于图稀疏化过程的内存需求太大,无法在256 GB内存的机器上处理两个较大的网络数据,而ProNE算法则在多标签分类的结果上表现不稳定,得到的Macro-F1值都比较差.因此,eNetMF算法在结果质量上明显优于NetSMF和ProNE算法.在边预测任务上,eNetMF算法也表现出与其它方法差不多甚至更好的性能.

关键词：网络嵌入网络表示学习随机化特征值分解单遍历奇异值分解多标签节点分类

基于随机奇异值分解的快速矩阵补全算法及其应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2017年第12期29卷 2343-2348页

作者：冯栩李可欣喻文健黎耀航清华信息科学与技术国家实验室(筹) 北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084 Department of Computer Science Old Dominion University

为了在保证结果精度的情况下加快运算速度,改进了矩阵补全的代表性算法——奇异值门限(SVT)算法.首先对于输入矩阵进行规整化处理,之后在每一步的迭代中使用奇异值分解算法对矩阵进行恢复.由于每个迭代步中奇异值分解的计算量很大,文中... 详细信息

为了在保证结果精度的情况下加快运算速度,改进了矩阵补全的代表性算法——奇异值门限(SVT)算法.首先对于输入矩阵进行规整化处理,之后在每一步的迭代中使用奇异值分解算法对矩阵进行恢复.由于每个迭代步中奇异值分解的计算量很大,文中借鉴随机矩阵奇异值分解算法,提出使用块克雷洛夫迭代近似奇异值分解算法和子空间复用技术的快速SVT算法.使用彩色图像和电影评分矩阵对算法进行实验的结果表明,快速SVT算法在不影响图像恢复和评分数据预测效果的同时显著地缩短了计算时间;在图像恢复和电影评分预测的实验中,分别取得了高达7.1倍和3.2倍的加速比.

关键词：矩阵补全奇异值分解奇异值门限算法随机矩阵算法图像恢复推荐系统子空间复用

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紫外线诱变提高特效菌的降解性能

中国环境科学 2008年第9期28卷 807-812页

作者：冯栩李旭东曾抗美刘庆华中国科学院成都生物研究所四川成都610041

采用紫外线诱变法对6株特效菌进行处理,考察了诱变前后菌株理化性能及对难降解底物去除能力的变化.结果表明,紫外线诱变使菌株形态和ERIC-PCR指纹图谱发生了明显改变;诱变后的菌株对目标难降解底物的降解能力均得到改善,其中,PNCB3、CB4... 详细信息

采用紫外线诱变法对6株特效菌进行处理,考察了诱变前后菌株理化性能及对难降解底物去除能力的变化.结果表明,紫外线诱变使菌株形态和ERIC-PCR指纹图谱发生了明显改变;诱变后的菌株对目标难降解底物的降解能力均得到改善,其中,PNCB3、CB4、14357、EM的降解率提高了20%以上.诱变后菌株经7代转接后,降解性能无显著降低,具有一定遗传稳定性.诱变后复合菌剂可以明显提高废水生化处理系统对难降解物质的CODCr的去除速率,延滞期缩短近2h,速率常数增大1.68倍,同时可以显著提高系统抗击负荷与有毒物冲击的能力.

关键词：生物强化紫外诱变菌剂难降解有机物

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活性污泥系统处理苯酚废水的生物强化效果

应用与环境生物学报 2006年第4期12卷 559-561页

作者：朱永光冯栩廖银章李旭东中国科学院成都生物研究所成都610041

通过性能测定观察到,菌株Candidasp.对苯酚具有较强的降解能力,因此选取来作为生物强化试验的模式菌株.通过不同接种量、不同苯酚初始浓度的比较实验,发现随着菌体加入量的增加,活性污泥系统获得的生物强化效果逐渐增强,随着初始底物浓... 详细信息

通过性能测定观察到,菌株Candidasp.对苯酚具有较强的降解能力,因此选取来作为生物强化试验的模式菌株.通过不同接种量、不同苯酚初始浓度的比较实验,发现随着菌体加入量的增加,活性污泥系统获得的生物强化效果逐渐增强,随着初始底物浓度的增加,活性污泥系统的生物强化效果逐渐减弱,同时通过20d的长期实验发现,强化效果没有随时间减弱,而且比单独活性污泥系统经过20d驯化所得的降解能力高60%.

关键词：生物强化模式菌株苯酚

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钻井废水的生物强化处理

环境工程学报 2014年第1期8卷 184-189页

作者：冯栩谷晋川鲍晋龚志莲江元霞张彬魏春梅西华大学能源与环境学院成都610039 西南石油大学石油工程学院成都610500

从受钻井废水污染的土壤样品中筛选菌株进行生物处理实验,确定7株菌进行菌剂配伍。通过正交实验剔除可能有抑制作用的菌株,并确定菌剂各组成菌株的最佳配比,制成复合微生物菌剂。考察5种添加物对菌剂的影响,结果显示,当硫酸铵的添加量为... 详细信息

从受钻井废水污染的土壤样品中筛选菌株进行生物处理实验,确定7株菌进行菌剂配伍。通过正交实验剔除可能有抑制作用的菌株,并确定菌剂各组成菌株的最佳配比,制成复合微生物菌剂。考察5种添加物对菌剂的影响,结果显示,当硫酸铵的添加量为20 mg/L时降解率为60%,高于其他添加物。生物强化实验结果显示,投加菌剂的反应器对钻井废水的平均降解率为42%,比未投加菌剂的对照实验的平均降解率(16%)高,而且耐冲击负荷性和降解性能稳定性优于对照实验。

关键词：钻井废水菌剂配伍正交实验菌株相互作用耐冲击负荷

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皮肤显微图像症状的特征提取

信号处理 2003年第Z1期19卷 149-152页

作者：胡越黎曹家麟冯栩上海大学机电工程与自动化学院自动化系上海200072

要使皮肤护理专家系统能够自动识别皮肤的各种症状,就需对皮肤显微图像的症状进行特征提取.本文针对皮肤显微图象中的黄褐斑、雀斑、黑头、粉刺等四种典型皮肤症状,提出了一种根据皮肤症状的几何特征,颜色特征及不变矩描述进行特征提取... 详细信息

要使皮肤护理专家系统能够自动识别皮肤的各种症状,就需对皮肤显微图像的症状进行特征提取.本文针对皮肤显微图象中的黄褐斑、雀斑、黑头、粉刺等四种典型皮肤症状,提出了一种根据皮肤症状的几何特征,颜色特征及不变矩描述进行特征提取的方法.本方法是以症状的面积、最大直径以及最小直径表示症状的几何特征,以症状内部及症状边缘的色调、饱和度、强度和灰度表示症状的颜色特征,以不变矩描述作为症状的隐性几何特征.给出了实验数据和结论.实验表明,用本方法提取皮肤的症状特征,效果明显.

关键词：特征提取,显微图像,不变矩,皮肤症状,

维普期刊数据库评论

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水解酸化改善钻井废水可生化性

钻井液与完井液 2007年第5期24卷 68-70页

作者：彭娟华冯栩李旭东中国科学院成都生物研究所

废水生物处理具有运行成本低、无二次污染等优点,但钻井废水的可生化性差,影响着用生物法对其进行处理。以实际钻井废水为研究对象,采用水解酸化法处理钻井废水,可显著改善废水的可生化性。经48h水解酸化,钻井废水的表观BOD5/COD值由0.... 详细信息

废水生物处理具有运行成本低、无二次污染等优点,但钻井废水的可生化性差,影响着用生物法对其进行处理。以实际钻井废水为研究对象,采用水解酸化法处理钻井废水,可显著改善废水的可生化性。经48h水解酸化,钻井废水的表观BOD5/COD值由0.004提高到0.034。用接触氧化反应器处理经水解酸化处理的废水,处理效果比较稳定,COD平均去除率达35.5%。

关键词：钻井废水水解酸化生物接触氧化可生化性

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多株功能菌的混合培养

应用与环境生物学报 2009年第4期15卷 523-528页

作者：冯栩李旭东曾抗美刘庆华中国科学院成都生物研究所成都610041

以自行研制的功能菌为对象,通过菌体生长曲线与基质消耗曲线的比较与分析,研究不同菌混合培养时各菌的生长与单一培养时的差异.结果显示,功能菌FPN、FEm、FCB和F10单一培养时,菌体生长过程服从修定的Logistic方程,最大比生长速率分别为0... 详细信息

以自行研制的功能菌为对象,通过菌体生长曲线与基质消耗曲线的比较与分析,研究不同菌混合培养时各菌的生长与单一培养时的差异.结果显示,功能菌FPN、FEm、FCB和F10单一培养时,菌体生长过程服从修定的Logistic方程,最大比生长速率分别为0.248h-1、0.207h-1、0.196h-1和0.348h-1;当FPN和FEm为一组、F10和FCB为一组进行两株菌混合培养时,由分离培养基计数得到的各种菌的生长曲线与对应的该菌单一培养时的生长曲线无显著差异,各组的基质消耗曲线与各自对应的菌单一培养时的消耗曲线之和无显著差异;当FPN、FEm、FCB、F10这4株菌混合培养时,混合菌体的生长曲线与单一培养时的菌体生长曲线之和无显著差异,碳源消耗曲线与各菌单一培养时的碳源消耗曲线之和无显著差异.

关键词：功能菌菌剂混合培养抑菌试验动力学