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资源受限场景下的模型差量压缩技术研究

资源受限场景下的模型差量压缩技术研究

作者：张舒昱哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着大数据时代的到来,数据量大幅增加,可自学习的深度神经网络在许多领域取得了显著的成功。为了应对复杂的应用场景,神经网络正在变得越来越深和越来越宽,这导致模型越来越大。模型的增大给模型的训练、更新和传输过程带来了更大的挑... 详细信息

随着大数据时代的到来,数据量大幅增加,可自学习的深度神经网络在许多领域取得了显著的成功。为了应对复杂的应用场景,神经网络正在变得越来越深和越来越宽,这导致模型越来越大。模型的增大给模型的训练、更新和传输过程带来了更大的挑战,并限制了模型在资源受限的移动智能设备上的应用。因此,为了促进神经网络模型在资源受限设备上的应用,本文研究神经网络模型的压缩,通过减少模型大小来减少存储和传输网络模型的开销。本文利用神经网络训练过程中的版本间相似性,对网络模型前后版本的差量进行压缩。差量压缩网络模型不仅可以减少模型在资源受限设备上的存储空间占比,还可以减少分布式训练系统中边缘节点和服务器之间的通信开销。现有差量压缩方案采用全局有损量化技术计算模型差量,而全局量化无法兼顾神经网络中取值范围不同的层,通过减小量化因子保证模型精度,因此无法充分利用前后版本模型的参数相似性进行差量压缩。本文分析了神经网络浮点参数可压缩性低的原因,提出了局部敏感的浮点参数量化方案。该方案使用层独立的量化器适应不同层的参数分布,将可压缩性低的浮点数转化为可压缩性高的整型数,提高了数据的可压缩性。基于转换后的网络模型整型数版本,本文设计了一个完整的神经网络模型差量压缩框架,利用前后版本模型之间的参数相似性进行差量压缩,并提出了两种不同的量化训练方案:其中Off-line训练方案不修改网络训练过程,直接对训练完成的网络进行量化压缩;On-line训练方案在网络训练过程中使用量化误差反馈机制,减少模型的压缩精度损失。相比于现有方案,两种方案的压缩比均有大幅提升,可以减少模型的存储开销和网络传输流量。最后,在六种神经网络模型上的压缩实验结果表明,本文提出的方法在不影响模型精度的情况下(压缩后模型的精度曲线和全精度模型几乎重合),总压缩比达到了15～30,为现有最优差量压缩方案的2～3倍;并且在模型训练不同阶段的压缩比均领先于现有方案,模型训练初期的压缩比可提升1～2倍,模型训练后期的压缩比可提升10～30倍。

关键词：神经网络量化差量压缩有损压缩

基于多时相无人机影像的河口湿地景观信息提取与分析

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基于多时相无人机影像的河口湿地景观信息提取与分析

作者：张舒昱南京农业大学

学位级别：硕士

河口湿地是典型的具有水陆交互作用的地带,具有特殊生态价值和潜在资源价值的多功能的复杂生态系统。河口湿地生态系统极易受到包括生物群落迁移及气候变化在内的各种自然和人为干扰,而当前应用于河口湿地监测与调查的方法通常都基于小... 详细信息

河口湿地是典型的具有水陆交互作用的地带,具有特殊生态价值和潜在资源价值的多功能的复杂生态系统。河口湿地生态系统极易受到包括生物群落迁移及气候变化在内的各种自然和人为干扰,而当前应用于河口湿地监测与调查的方法通常都基于小地块的实地考察,极难对河口湿地进行大规模调查。此外河口湿地所具有的丰富的生物多样性,高度异质化的景观格局也都极大的增加了湿地景观类型调查与识别的难度。近年来伴随着消费级无人机的平民化发展,无人机作为获取遥感数据的工具被越来越多地应用于各个领域。同时在遥感分类领域,面向对象图像分析技术与多时相遥感影像分类技术被广泛接受。目前对于河口湿地景观信息提取以及景观格局的研究中,缺乏多时相无人机影像和面向对象图像分析技术的运用。因此,本研究利用无人机在四个季节内对天目湖上游平桥河河口湿地进行航摄,根据无人机数据和野外调查结果构建了河口湿地景观分类体系;对所获取的2018至2019年连续四个季节的研究区正射影像筛选了合适的分割尺度参数及可见光植被指数;并将各个季节的影像进行不同的组合,用不同的分类方法进行了分类,探讨了多时相无人机影像能否增加分类精度和多时相分类器对不同时间分辨率对面向对象分类器的影响。对于所得到的结果最后采用景观生态学理论分析各个季节的河口湿地景观格局。主要结论如下:（1）经过分割尺度参数的对比分析,最终在尺度=30、形状参数=0.1和紧致度参数=0.5的分割层上提取了河口湿地景观信息;对目前所有已有的可将光植被指数进行筛选,本研究认为归一化绿红差异指数（NGRDI,Normalized Green Red Difference Index）、过绿指数（ExG,Excess Green）和可见光差异植被指数（VDVI,Visible-band Difference Vegetation Index）更适合进行河口湿地景观信息提取;比较基于面向对象决策树分类器的四个季节的分类精度,结果发现春季在四个季节中分类精度最高,总体精度（OA,Overall Accuracy）达到 62.7%,kappa 系数为 0.59。（2）在利用多时相优化河口湿地景观信息提取试验的过程中,研究发现采用多时相影像能够增加影像的分类精度,且多时相影像的时间分辨率越高,分类精度越高,多时相影像优化河口湿地景观分类结果被证明于多时相影像光谱特征的差异性有关。在使用四个季节的影像进行分类后,OA为91.7%,Kappa系数为0.90;对于两季影像,效果最好的时相组合为春秋两季,OA为80.8%,Kappa系数为0.79;对于三季影像,效果最好的时相组合为春夏冬三季,OA为86.1%,Kappa系数为0.85。（3）本文通过改变时间分辨率,对K最近邻（K-NN,K-Nearest Neighbor）、随机森林（RF,Random Forest）、支持向量机（SVM,Support Vector Machine）和决策树（DT,Decision Tree）这四个分类器所得结果的精度变化进行了研究。结果表明,在低时间分辨率的方案中,DT的精度较高;在高时间分辨率的方案中,RF的精度较高;从低时间分辨率提高到高时间分辨率的过程中,KNN分类器的分类精度提升最快,SVM分类器的分类精度提升最稳定。其中采用四个季节影像进行分类时,RF的分类精度最高,OA 为 94.8%,Kappa 系数为 0.93。（4）本文利用景观生态学理论分别对多时相优化河口湿地景观格局变化及河口湿地景观分类格局季节性变化进行分析。结果说明,相比单季影像,多时相影像的斑块数量更少,破碎度更低,证明多时相影像可以应用于小尺度生态系统景观格局分析上,且效果更好;对各类景观而言,受到人类大幅扰动的道路,菜地,水体,形状规则,较为聚集,斑块破碎度极小,受人类小幅扰动的常绿阔叶林,生长与水体之上的浮萍景观破碎度较小;其余一些不受人类扰动的景观,破碎度较大;各类景观随着春,夏,秋,冬的季节变化发生变化,景观斑块变少,破碎度降低,景观多样性也随之降低;研究区内部的景观格局变化符合季节变化规律,本研究将为小尺度生态系统的生态格局研究提供技术支持。

关键词：多时相无人机面向对象河口湿地景观格局

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临床研究的选题设计

中华内科杂志 2023年第6期62卷 590-593页

作者：王昱北京大学人民医院、北京大学血液病研究所、国家血液系统疾病临床医学研究中心、造血干细胞移植北京市重点实验室北京100044

临床研究选题设计的根基是要选择有价值的临床问题,通过发现问题、解决问题使患者更多获益。选题的核心是创新。本文结合临床研究实例,阐明如何从临床实际出发,提出不同层次的创新问题,以及如何通过合适的研究设计实现创新性选题。

关键词：临床试验研究设计选题

古环境DNA揭示过去5万年北极生态动态演化过程

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Science Bulletin 2022年第13期67卷 1304-1306页

作者：王昱程 Department of Zoology University of CambridgeCambridge CB23EJUK Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre GLOBE InstituteUniversity of CopenhagenCopenhagen K1350Denmark BGI BGI-ShenzhenShanghai 201321China Group of Alpine Paleoecology and Human Adaptation(ALPHA) State Key Laboratory of Tibetan Plateau Earth SystemResources and Environment(TPESRE)Institute of Tibetan Plateau ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China

Much focus is currently placed on human-caused climate change and how it may influence living organisms, i.e., biodiversity in general and the humanity associated with it, particularly in the circumpolar where the ecosystem is more vulnerable, and the climate change is amplified due to the inherent instability of high latitude climates [1].

关键词： climate Arctic latitude

新时代山西农民生态意识现状及培育研究——以山西省洪洞县为例

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新时代山西农民生态意识现状及培育研究——以山西省洪洞县为例

作者：何昱昱太原理工大学

学位级别：硕士

在党的二十大报告中,习近平特别强调必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山理念的重要性,提出“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”。社会存在决定社会意识,中国特色社会主义事业总体布局之所以发生变化,归根到底取决于中国社会发... 详细信息

在党的二十大报告中,习近平特别强调必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山理念的重要性,提出“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”。社会存在决定社会意识,中国特色社会主义事业总体布局之所以发生变化,归根到底取决于中国社会发展实际情况的改变。生态文明建设的提出,与中国乃至世界范围内的环境问题日趋严峻密切相关。环境问题包括环境污染和生态破坏两大类。表现为大气污染、固体废弃物污染、水土流失、土地荒漠化、森林和草地资源减少、生物多样性减少等。在中国,农村地区特别是北方农村环境问题尤为突出,而农民生态意识缺乏是其中一个重要原因。本文以新时代山西农民生态意识现状及培育研究为题,共分为三大部分:第一部分是全文理论构架,包括第一章和第二章,在详细分析了该文的研究背景和研究意义,整理学者关于生态意识的国内外研究现状,提出了研究思路、研究方法以及论文的创新点的基础上,界定农民生态意识的相关概念,包括生态意识和农民生态意识以及农民生态意识培育,对新时代农民生态意识培育作了简要阐述,明晰研究的理论基础——习近平生态文明思想。第二部分是现状分析及原因探析,包括第三章和第四章,通过对调研地区的农民生态意识现状做一个梳理,进行情况说明,并指出该地区农民生态意识的积极方面和存在的不足,从培育主体、培育客体、培育方式、培育内容、培育环境五个方面进行分析,将原因分类整理归纳。最后一部分为第五章内容。此章主要提出了加强山西农民生态意识培育的对策。根据调研结果以及原因分析,分别从主体、客体、方式、内容、环境等方面提出了有针对性的对策。

关键词：新时代山西农民生态意识培育

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统筹推进乡村教育振兴和教育振兴乡村工作

中国农业资源与区划 2023年第3期44卷 108-108,117页

作者：任昱银川科技学院

百年大计,教育为本。教育在推进乡村全面振兴中起着基础性、引领性、关键性的重要作用,一方面传播科学文化知识、促进乡风文明建设,另一方面培养乡村建设人才,壮大乡村振兴力量。《教育部2022年工作要点》明确提出,要“统筹推进乡村教... 详细信息

百年大计,教育为本。教育在推进乡村全面振兴中起着基础性、引领性、关键性的重要作用,一方面传播科学文化知识、促进乡风文明建设,另一方面培养乡村建设人才,壮大乡村振兴力量。《教育部2022年工作要点》明确提出,要“统筹推进乡村教育振兴和教育振兴乡村工作”,这是从国家顶层设计上实现教育和乡村振兴同步发展、同频共振的一项重要举措。

关键词：乡村振兴同频共振教育振兴顶层设计乡村建设工作要点全面振兴教育为本

从生命需要看人之存在之谜——我们如何存在与何以存在

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学术界 2022年第2期 110-120页

作者：蔡昱云南财经大学金融研究院云南昆明650221

由于前人没能给出恰当的人之存在依据,也没能辨认出生存性恐惧这一人之存在的现实化的障碍,便不能揭示“人如何以及何以克服虚无而在感性世界中存在?”的问题,近代以来的主体性哲学所带来的普遍虚无便无法消散。尝试将人的需要和人之存... 详细信息

由于前人没能给出恰当的人之存在依据,也没能辨认出生存性恐惧这一人之存在的现实化的障碍,便不能揭示“人如何以及何以克服虚无而在感性世界中存在?”的问题,近代以来的主体性哲学所带来的普遍虚无便无法消散。尝试将人的需要和人之存在(即“为其所是”)结合起来,通过对生命需要的探讨,得到如下结论:在因果一体的作为人之存在依据的人之“生—生”的生命需要—生命固有的本真驱动力—自由自觉的本真的生命实践中,人之存在、自由和道德得以一体实现,人获得了个体性与整全性的统一和有死性与永恒性的统一。其中,永恒处于当下,表达为与永恒相关的生命意义及其所带来的勇气和力量感所形塑的整全性的人格基础上的精神维度指导下的生命态度、行为方式和生命实践,其根源是内在于生命需要的生命的本真存在方式这种超越性的结构。由此,揭示了“人如何存在”。同时,通过“以超越生存性恐惧为枢纽的生命面向的翻转”揭示了“人何以存在”。

关键词：生命需要存在当下永恒生存性恐惧生命面向的翻转

东北抗战联合指挥机制建立的逻辑理路与现实启示

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社会科学战线 2022年第8期326卷 274-280页

作者：刘昱吉林大学马克思主义学院吉林长春130012

在中国共产党的领导下,东北抗战时期建立的联合指挥机制是统一战线策略的重要实践方式之一。文章以反日游击队、东北人民革命军与各路抗日军队伍建立的联合指挥机制为中心,梳理了其形成、发展的理论逻辑与实践逻辑,剖析了东北抗战联合... 详细信息

在中国共产党的领导下,东北抗战时期建立的联合指挥机制是统一战线策略的重要实践方式之一。文章以反日游击队、东北人民革命军与各路抗日军队伍建立的联合指挥机制为中心,梳理了其形成、发展的理论逻辑与实践逻辑,剖析了东北抗战联合指挥机制的历史作用,对于新时代充分认识统一战线策略的重要性等方面具有重要的现实启示。

关键词：东北抗战联合指挥机制中国共产党统一战线

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复杂信息环境下的科技情报体系能力建设

情报理论与实践 2024年

作者：张昱曾文中国科学技术信息研究所

[目的/意义]高质量的科技情报对于支持我国科技创新、科技自立自强具有重要的现实意义。日趋激烈的大国科技博弈使科技情报工作面临更高的服务需求，进一步凸显科技情报体系能力的重要性。[方法/过程]从支持国家科技发展的战略视角，文... 详细信息

[目的/意义]高质量的科技情报对于支持我国科技创新、科技自立自强具有重要的现实意义。日趋激烈的大国科技博弈使科技情报工作面临更高的服务需求，进一步凸显科技情报体系能力的重要性。[方法/过程]从支持国家科技发展的战略视角，文章梳理国内外情报体系能力的相关研究，分析复杂信息环境下的科技情报体系能力建设的必要性和科技情报体系能力建设的核心内容。[结果/结论]研究结果表明，科技情报体系能力建设的核心内容与科技情报业务链的实施具有一定的关联性，基于业务场景的科技情报业务链设计可以提升科技情报体系能力，更好地服务于情报用户。

关键词：复杂信息环境科技情报业务链体系能力