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深度神经网络动态分层梯度稀疏化及梯度合并优化方法

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西安交通大学学报 2024年第9期58卷 105-116页

作者：巨涛康贺廷刘帅火久元兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

针对数据并行方法加速大规模深度神经网络时易出现的通信开销大、训练耗时长、资源利用率不高的问题,提出了一种深度神经网络动态分层梯度稀疏化及梯度合并优化方法。首先,将梯度稀疏化压缩与流水线并行技术相结合,提出动态分层梯度稀... 详细信息

针对数据并行方法加速大规模深度神经网络时易出现的通信开销大、训练耗时长、资源利用率不高的问题,提出了一种深度神经网络动态分层梯度稀疏化及梯度合并优化方法。首先,将梯度稀疏化压缩与流水线并行技术相结合,提出动态分层梯度稀疏优化方法,为每层神经网络匹配一个合适的阈值,通过在后续迭代时动态调整该阈值,实现对每层网络传输梯度的自适应压缩。然后,提出了层梯度合并方法,利用动态规划算法对层梯度合并时的通信开销、稀疏化及层梯度计算时间进行权衡优化,求解出最佳的层梯度合并组合,并将多层小尺度梯度张量合并为一层通信,以降低分层梯度决策时引入的过高通信延迟开销。最后,将求解出的最佳层梯度合并组合应用于具体的训练迭代过程。实验结果表明:与已有方法相比,所提方法可在保证模型训练精度的同时大大降低通信开销,提升模型的训练速度;与未压缩方法相比,训练速度最大可提升1.99倍。

关键词：深度神经网络分布式训练同步数据并行梯度压缩层梯度合并

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高校图书馆新媒体平台短视频运营现状研究

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作者：邵春廷山西财经大学

学位级别：硕士

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基于曲线模型的车道线检测算法研究

基于曲线模型的车道线检测算法研究

作者：钟昊廷吉林大学

学位级别：硕士

随着智能交通系统的发展,车道线检测技术作为智能汽车环境感知系统的重要组成模块,具有重要的研究意义和应用价值。尽管车道线检测算法的研究历史悠久,然而,由于驾驶场景下的可靠性和实时性要求,如何准确高效地检测车道线仍然是一个亟... 详细信息

随着智能交通系统的发展,车道线检测技术作为智能汽车环境感知系统的重要组成模块,具有重要的研究意义和应用价值。尽管车道线检测算法的研究历史悠久,然而,由于驾驶场景下的可靠性和实时性要求,如何准确高效地检测车道线仍然是一个亟待突破的课题。传统的车道线检测技术通过提取图像的边缘、颜色等显著特征来确定车道线的位置信息。然而,传统图像处理方法往往难以应对复杂多变的行车环境,雨雾等恶劣天气、黑暗或强光等极端光照环境和不规范的交通标线都对传统的车道线检测技术构成严峻挑战。目前,基于深度学习的车道线检测算法占据研究主流。许多研究者将车道线检测问题视作一个图像分割任务进行研究,取得了优良效果。然而,基于图像分割的检测方法因为复杂的模型结构和繁琐的后处理过程,难以在移动设备上进行高效推理。因此,本文通过建立合理的车道线曲线模型,研究并改进深度学习模型结构,从而设计车道线检测算法,在检测准确性和实时性之间取得平衡。本文的研究内容和创新点如下所述:(1)本文提出了一种基于Catmull-Rom曲线的车道线检测算法CRLane Net。该模型使用一段单独的Catmull-Rom曲线作为车道线模型,通过回归曲线控制点坐标的方式确定车道线位置。同时,为了汇聚全局信息,提升模型检测精度,本文结合车道线信息在图像中的分布特征,设计了一种新的空间注意力模块SAM,辅助模型捕捉车道线信息。实验结果表明,CRLane Net使用的曲线模型能够准确地描述车道线位置和形状信息,与视觉注意力模块组合之后,在主流车道线检测数据集上表现出了良好的性能。(2)本文提出了一种基于多项式模型的车道线检测算法HPNet。首先,融合了基于曲线模型的方法和基于关键点检测的方法,HPNet将车道线检测任务划分成两个子任务。一方面,通过建立多项式模型描述车道线形状,另一方面,通过基于热图的关键点检测方法定位车道线端点。其次,通过设计合理的网络结构和损失函数,在提高模型准确性的同时,有效提升了算法的检测效率。最后,通过丰富的实验验证了HPNet的优越性能。在TuSimple数据集上,HPNet取得了95.47%的准确度,并且在基准平台上能以每秒46帧的速度进行推理;在CULane数据集上,HPNet取得了75.21的F1评分。综上所述,本文针对现有车道线检测算法存在的问题,从基于曲线模型的车道线检测思路出发,提出了两种新颖的车道线检测模型。本文提出的算法在检测准确性和推理速度上取得了平衡,具有较高的应用价值。

关键词：车道线检测深度学习注意力机制

普通高中气排球体育大单元教学设计及实践研究

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作者：李白廷云南师范大学

学位级别：硕士

促进共同富裕的我国财产税改革研究 ——基于发展和共享维度的效应分析

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促进共同富裕的我国财产税改革研究 ——基于发展和共享维度的效...

作者：林俊廷山东财经大学

学位级别：硕士

中国共产党第二十次全国代表大会报告中明确指出,共同富裕是中国式现代化的重要特征,也是实现中国式现代化的必要条件。近几年来,我国在党中央的带领下,通过实施精准扶贫战略,如期完成了全面建成小康社会的奋斗目标,全体人民的生活和收... 详细信息

中国共产党第二十次全国代表大会报告中明确指出,共同富裕是中国式现代化的重要特征,也是实现中国式现代化的必要条件。近几年来,我国在党中央的带领下,通过实施精准扶贫战略,如期完成了全面建成小康社会的奋斗目标,全体人民的生活和收入水平得到了进一步的提升,我国在实现共同富裕的道路上迈出了关键一步。但我们也应该认识到,发展不充分不均衡的现象仍然存在并阻碍着我国共同富裕水平的提升。财政税收制度是国家调控宏观经济的重要手段,对社会经济发展和调节贫富差距具有不容小觑的重要意义。共同富裕奋斗目标的实现,需要财政税收制度的完善和改革来实现对经济进行调节,消灭发展过程中贫富差距过大等问题,从而促进我国经济的高质量发展。财产税作为我国税收制度的重要组成部分,肩负着筹集财政资金和调节贫富差距的职能,同时也是完善我国直接税体系的重要一环。因此分析财产税对于促进共同富裕的效应并进行提出财产税完善和改革建议具有一定的研究价值。首先,本文通过对相关文献的阅读和总结,基于众多学者对于共同富裕目标下财产税改革的研究成果进行借鉴并构建本文的研究框架,然后对税收原则理论、三次分配理论和最优税制理论进行研究,并从发展和共享两个维度分析我国财产税促进共同富裕的作用机理。其次,利用熵权法对我国共同富裕发展水平进行测度,对我国共同富裕发展现状和我国财产税体系现状进行分析,指出目前财产税在促进共同富裕水平提升方面的不足之处。再次,本文选取2012年-2021年间数据作为实证研究样本,选取财产税收入规模作为我国财产税的衡量指标,并将所测度的共同富裕指数、发展和共享指数作为被解释变量,利用固定效应模型进行基准回归,分析财产税对于共同富裕水平、发展和共享水平的效应。实证研究结论表明,财产税对于共同富裕水平、发展水平和共享水平的提升拥有积极的促进效应,但回归系数较小,影响程度微弱,需要进一步对财产税进行改革以增强其效果。最后,基于现状分析和实证研究结果,从四个方面提出促进共同富裕的财产税改革建议。目前我国在共同富裕目标下财产税的改革研究和财产税对于共同富裕的促进效应的研究较少,围绕这个主题的实证研究比较匮乏。本文通过实证研究和指数测度从发展和共享两个维度分析财产税对于共同富裕的促进作用,具有一定的研究意义。

关键词：财产税共同富裕熵权法

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基于模糊传感的微波医学图像识别

基于模糊传感的微波医学图像识别

作者：姚帅廷电子科技大学

学位级别：硕士

固定资产加速折旧政策对企业金融化行为的影响研究

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固定资产加速折旧政策对企业金融化行为的影响研究

作者：延廷山西财经大学

学位级别：硕士

基于优化深度学习的低照度图像超分辨率重建方法的研究

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科技通报 2024年第4期40卷 39-43,53页

作者：徐浙君浙江邮电职业技术学院人工智能学院浙江绍兴312366

为提升低照度多波段谱密度图像的分辨和检测能力,本文提出基于优化深度学习的低照度图像超分辨率重建方法。首先,构建低照度多波段谱密度图像超分辨特征采样模型,通过图像压缩感知方法实现对低照度图像的向量像素重构;其次,通过模糊度... 详细信息

为提升低照度多波段谱密度图像的分辨和检测能力,本文提出基于优化深度学习的低照度图像超分辨率重建方法。首先,构建低照度多波段谱密度图像超分辨特征采样模型,通过图像压缩感知方法实现对低照度图像的向量像素重构;其次,通过模糊度辨识和匹配滤波方法进行低照度图像的降噪滤波,构建低照度多波段谱密度图像的压缩光谱维度检测模型;再次,通过图像去噪、压缩重建和谱特征重组建立正则化约束模型来恢复图像的光谱信息;最后,根据同一空间区域的全体光谱数据的关联性特征分布,采用优化深度学习算法实现对低照度图像的特征分配和结构重组,实现对低照度图像的超分辨率重建。该方法对低照度图像超分辨率重建时可对图像细节部分进行补全,且其去噪和去模糊能力较好,可有效保留图像的关键信息,其信噪比均为26 dB,结构相似度高于0.94,均优于对比方法,具有较好的应用价值。

关键词：优化深度学习低照度图像超分辨率重建图像去噪

基于网络药理学探索加味复脉汤治疗骨髓增生异常综合征的分子机制

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基于网络药理学探索加味复脉汤治疗骨髓增生异常综合征的分子机制

作者：刘姝廷吉林大学

学位级别：硕士

由于造血干细胞的异质性导致的克隆性疾病——骨髓增生异常综合征(Myelodysplastic syndrome,MDS),具有向白血病转化的风险。目前患者可选择的治疗方法包括低甲基化药物、生长因子支持、来那度胺和同种异体干细胞移植。骨髓增生异常综... 详细信息

由于造血干细胞的异质性导致的克隆性疾病——骨髓增生异常综合征(Myelodysplastic syndrome,MDS),具有向白血病转化的风险。目前患者可选择的治疗方法包括低甲基化药物、生长因子支持、来那度胺和同种异体干细胞移植。骨髓增生异常综合征更进一步为急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML),约有1/3的MDS患者病情将严重化至AML。一部分患者在接受去甲基化药物治疗后,可能会出现副反应,甚至死于并发症。由此导致MDS患者的生活质量甚至生命遭受严重影响。在临床上,加味复脉汤治疗MDS疗效较为理想,对升高血细胞的数量,减少输血,减缓转白速度及降低转白率有积极作用。本研究首先利用网络药理学预测加味复脉汤中治疗MDS的活性成分、作用靶点以及调控的信号通路。网络药理学表明,加味复脉汤可能通过人参皂苷-Rh2、甘草素等活性成分来发挥治疗MDS的作用,KEGG富集分析涉及癌症通路、p53信号通路、HIF-1信号通路等,证实加味复脉汤的核心信号通路与细胞凋亡、抗肿瘤效应有关。CCK8检测结果显示,随着加味复脉汤水提物浓度的升高,其对MUTZ-1细胞抑制率逐渐升高,且作用呈剂量依赖性。Hochest 33342染色以及流式细胞术检测证明,加味复脉汤水提物可以诱导MUTZ-1细胞发生凋亡。随后,本研究通过RNA-seq转录组学预测加味复脉汤治疗MDS可能的分子机制。KEGG富集结果显示:差异基因富集在MAPK信号通路的相关性较高,选择Western Blot实验进行验证。Western Blot检测结果说明,与对照组相比,加味复脉汤水提物组的cleaved Caspase-3、Bax蛋白表达水平升高,Bcl-2蛋白表达水平下降。实验结果说明加味复脉汤水提物能够通过调控凋亡相关蛋白的表达,促进MUTZ-1细胞凋亡。MUTZ-1细胞经给药干预后,各组MUTZ-1细胞中p-JNK的蛋白表达水平显著升高,而p-p38蛋白的表达水平无显著性差异。实验结果预示加味复脉汤水提物通过JNK/MAPK信号通路介导MUTZ-1细胞的凋亡。进一步通过JNK抑制剂SP600125进行实验验证,实验结果显示,与空白组相比,加味复脉汤水提物组和JNK抑制剂组的p-JNK、Bax、cleaved Caspase-3蛋白表达水平显著降低,Bcl-2表达显著升高。进一步的实验结果表明JNK抑制剂SP600125能够有效抑制JNK/MAPK信号通路,逆转了加味复脉汤水提物对MUTZ-1细胞凋亡的促进作用。综上所述,加味复脉汤能够通过JNK/MAPK信号通路介导MUTZ-1细胞的凋亡。本研究为MDS候选药物研发提供了新的思路。

关键词：骨髓增生异常综合征加味复脉汤凋亡