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多项正则化约束的伪标签传播优化脑电信号聚类

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计算机研究与发展 2024年第1期61卷 156-171页

作者：代成龙李光辉李栋申佳华皮德常江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106

作为一种非侵入式分析载体,脑电信号目前被广泛应用于脑-机接口、医疗辅助诊断及康复领域,但这些应用通常依赖需要完整标签的有监督分析技术,如分类.随着无标签脑电信号的与日俱增,现有的有监督方法不能有效解决无标签脑电信号分析问题... 详细信息

作为一种非侵入式分析载体,脑电信号目前被广泛应用于脑-机接口、医疗辅助诊断及康复领域,但这些应用通常依赖需要完整标签的有监督分析技术,如分类.随着无标签脑电信号的与日俱增,现有的有监督方法不能有效解决无标签脑电信号分析问题,也在一定程度上限制了无标签脑电信号这类新型数据的应用拓展.为了解决无标签脑电信号的无监督分析问题,提出了一种基于多项正则化约束的伪标签传播优化聚类模型.该模型通过同时优化学习伪标签传播矩阵、脑电信号相似度邻接矩阵、标签分类器的方式实现聚类.将提出的脑电信号聚类模型转化为一个多目标优化问题,并提出了一种基于梯度下降策略的聚类算法EEGapc(electroencephalogram clustering with pseudo label propagation).该算法不仅充分考虑了脑电信号之间的相关性及脑电信号间的信息传递,还能快速收敛到局部最优.在14个真实脑电信号数据集上的实验结果表明,提出的EEGapc脑电信号聚类算法比现有的8种聚类算法性能更好,且在平均NMI(normalized mutual information),ARI(adjusted rand index),F-score,kappa这4个指标上,EEGapc与现有的8种聚类算法相比,分别至少提升了86.88%,58.01%,6.29%,61.17%.

关键词：脑电信号聚类伪标签传播邻接矩阵优化伪标签分类器多目标优化

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一种基于特征导向解耦网络结构的滤波器修剪方法

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计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1836-1849页

作者：施瑞文李光辉代成龙张飞飞江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 江苏邦融微电子有限公司江苏昆山215300

现有的很多深度神经网络模型剪枝方法需要修改损失函数或在网络中嵌入额外的变量,无法直接受益于预训练网络,而且复杂化了前向推理和训练过程.到目前为止,大部分特征导向的剪枝工作仅利用通道内信息分析滤波器的重要性,使得剪枝过程无... 详细信息

现有的很多深度神经网络模型剪枝方法需要修改损失函数或在网络中嵌入额外的变量,无法直接受益于预训练网络,而且复杂化了前向推理和训练过程.到目前为止,大部分特征导向的剪枝工作仅利用通道内信息分析滤波器的重要性,使得剪枝过程无法利用通道间的潜在联系.针对上述问题,基于特征导向从通道间的角度考虑滤波器修剪任务,使用几何距离度量通道间的潜在相关性,将滤波器修剪定义为一个优化问题,并引入贪婪策略寻求最优解的近似解.该方法实现了剪枝与网络、剪枝与训练的解耦,从而简化了修剪任务.大量的实验证明了该方法对于各种网络结构都有良好的性能,例如在CIFAR-10数据集上,将VGG-16的参数量和浮点运算量分别降低了87.1%和63.7%,并且达到93.81%的高精度.还使用轻量型网络MobileFaceNets和CASIA-WebFace数据集评估该方法的性能,结果显示使用该剪枝方法后,MobileFaceNets在参数量和浮点运算量分别降低58.0%和63.6%的情况下,在LFW上的测试精度仍然达到99.02%,而且推理精度几乎没有损失(源代码发布在:https://***/SSriven/FOAD).

关键词：深度学习模型压缩模型剪枝神经网络加速几何距离

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爆破振动荷载作用下填埋场稳定性计算分析

岩土工程学报 2024年第5期46卷 1067-1076页

作者：陈典陈永贵叶为民叶代成赖庆钟同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 岩土及地下工程教育部重点实验室(同济大学) 上海200092 厦门路桥百城建设投资有限公司福建厦门361001 中交一公局厦门工程有限公司福建厦门361001

针对爆破振动荷载作用下填埋场稳定系数分析,建立数学坐标系确定两种形状填埋场每个点的坐标位置,分别采用质心法和积分法计算爆破振动惯性力;考虑渗滤液对填埋体、衬垫界面物理力学参数的影响,建立填埋场沿垃圾坝背和坝底破坏时的三楔... 详细信息

针对爆破振动荷载作用下填埋场稳定系数分析,建立数学坐标系确定两种形状填埋场每个点的坐标位置,分别采用质心法和积分法计算爆破振动惯性力;考虑渗滤液对填埋体、衬垫界面物理力学参数的影响,建立填埋场沿垃圾坝背和坝底破坏时的三楔体分析模型,列楔体极限平衡方程;借助MATLAB求解爆破振动荷载下任意时刻填埋场沿底部复合衬垫界面滑移的安全系数,通过算例验证楔体极限平衡方程的正确性。结果表明:质心法计算的安全系数时程曲线开始发生变化的时间落后于积分法,且与积分法相比,波动幅度更大,最小安全系数更小,实际安全系数应在两种方法之间。当爆源位于垃圾坝底内边缘下方区域或填埋体底部中点左右区域的下方时,安全系数最小,发生失稳的概率最大。爆破振动频率对填埋场安全系数的影响,积分法得出随着振动频率变大,安全系数总体变化趋势增大,且增加幅度逐渐减小。渗滤液水位显著影响填埋场的稳定性。研究结果对评估填埋场在隧道下穿时的稳定性、优化隧道爆破开挖设计、确保施工安全具有重要意义。

关键词：卫生填埋场稳定性分析爆破振动极限平衡法

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离子液体深度脱除低浓度氯乙烯的实验与流程模拟研究

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中国环境科学 2024年

作者：鲜婧王沭颖慕明利代成娜北京工业大学环境科学与工程学院

为探究离子液体深度脱除尾气中氯乙烯的可行性，提出了离子液体高效吸收氯乙烯的技术.通过等体积饱和法测定了三种离子液体([BMPYR][Tf2N]，[BMIM][Tf2N]和[EMIM][Tf2N])对低浓度氯乙烯模拟气(50000 ppm)的饱和吸收量，并在填料塔中进... 详细信息

为探究离子液体深度脱除尾气中氯乙烯的可行性，提出了离子液体高效吸收氯乙烯的技术.通过等体积饱和法测定了三种离子液体([BMPYR][Tf2N]，[BMIM][Tf2N]和[EMIM][Tf2N])对低浓度氯乙烯模拟气(50000 ppm)的饱和吸收量，并在填料塔中进行了超低浓度氯乙烯模拟气(100 ppm)吸收实验，随后采用Aspen Plus流程模拟软件对离子液体吸收氯乙烯的工艺进行了概念设计和流程优化.结果表明氯乙烯的亨利常数远低于氮气，且温度的影响较小.吸收塔的实验结果表明在25℃，常压，进气流速100 mL·min-1的条件下，三种离子液体均可实现对超低浓度氯乙烯模拟气(100 ppm)的高效捕集(吸收率＞94%)，其中[BMPYR][Tf2N]表现出最大的吸收率97%，通过提高吸收压力，吸收率可达99%以上.对[BMPYR][Tf2N]吸收氯乙烯尾气(10000 ppm，进气流量100 kg·h-1)的流程优化结果表示:在给定的最佳操作条件，即吸收塔板数为6，吸收塔相对压力为0.25 MPa，吸收质流量2600 kg·h-1，二级闪蒸罐温度为160℃压力为0.001 bar时，出口排放氯乙烯浓度能达到设定标准(15 ppm).研究表明离子液体可用于尾气中氯乙烯深度脱除，推广应用可降低尾气中有毒有害组分的污染.

关键词：离子液体氯乙烯吸收流程模拟

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基于概率分布的无服务器计算弹性伸缩算法

计算机研究与发展 2024年

作者：李威李光辉赵庆林代成龙陈思江南大学人工智能与计算机学院澳门科技大学计算机科学与工程学院

在容器技术和微服务框架的普及背景下，无服务器计算为开发者提供了一种无需关注服务器操作以及硬件资源管理的云计算范式.与此同时，无服务器计算通过弹性扩缩容实时地适应动态负载变化，能够有效降低请求响应延时并且减少服务成本，... 详细信息

在容器技术和微服务框架的普及背景下，无服务器计算为开发者提供了一种无需关注服务器操作以及硬件资源管理的云计算范式.与此同时，无服务器计算通过弹性扩缩容实时地适应动态负载变化，能够有效降低请求响应延时并且减少服务成本，满足了客户对于云服务成本按需付费的需求.然而，无服务器计算中面临着弹性扩缩容需求导致的冷启动延迟问题.提前预热函数实例能够有效地降低冷启动发生频率和延时.然而，在云环境中流量突发问题极大地增加了预测预热函数实例数的难度.针对上述挑战，提出了一种基于概率分布的弹性伸缩算法（probability distribution based auto-scaling algorithm，PDBAA），利用监控指标历史数据预测未来请求的概率分布，以最小化请求响应延时为目的计算预热函数实例的最佳数量，并且PDBAA能够有效地结合深度学习技术的强大预测功能进一步提升性能.在Knative框架中，通过NASA和WSAL数据集对算法进行了验证，仿真实验表明，相比于Knative弹性伸缩算法以及其他预测算法，所提出的算法在弹性性能上提升了31%以上，在平均响应时间方面降低了16%以上，能够更好地解决流量突发问题，有效地降低了无服务器计算请求的响应延时.

关键词：无服务器计算函数即服务冷启动延时弹性伸缩深度学习

预测动车组牵引系统故障率的TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 147-157页

作者：张雨晨戴贤春刘敬辉李秋芬代成烨中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 中国国家铁路集团有限公司铁路安全研究中心北京100081

针对单一模型预测故障率时的适用性差异问题,在考虑动车组牵引系统故障率数据特点的基础上,提出TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型。首先,针对动车组牵引系统故障率的复杂非线性,引入金枪鱼群算法(TSO)优化BP模型,训练出TSOBP预测模型;其次,... 详细信息

针对单一模型预测故障率时的适用性差异问题,在考虑动车组牵引系统故障率数据特点的基础上,提出TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型。首先,针对动车组牵引系统故障率的复杂非线性,引入金枪鱼群算法(TSO)优化BP模型,训练出TSOBP预测模型;其次,针对故障率的非平稳波动性,选取ARIMA预测模型;然后,针对故障率的季节周期性,选取Prophet预测模型;最后,运用方差倒数法对3个模型的预测结果赋权,得到TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型的预测结果。以某动车组牵引系统为例,采用该组合模型预测故障率,并与3个单一模型及TSOBP-ARIMA组合模型对比验证其预测能力。结果表明:该组合模型预测时均方误差为0.0752,较TSOBP,ARIMA和Prophet模型单独预测时分别降低了45.83%,61.65%和53.42%,预测精度显著提高,且较TSOBP-ARIMA组合模型对数据趋势的感知力更优,可有效提升对动车组牵引系统故障率的预测能力。

关键词：动车组牵引系统故障率预测组合模型 BP模型金枪鱼群算法 ARIMA模型 Prophet模型

Fe改性分子筛催化剂CH选择性催化还原NO

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化工环保 2024年

作者：温鹏刘宁陈标华代成娜北京工业大学环境科学与工程学院

针对N2O的CH4选择性催化还原(CH4-SCR)，采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明：2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性，在进气(N2O 40%(φ)，CH410%，N250%)总流量为50 mL/min、反应器气时... 详细信息

针对N2O的CH4选择性催化还原(CH4-SCR)，采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明：2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性，在进气(N2O 40%(φ)，CH410%，N250%)总流量为50 mL/min、反应器气时空速为12 000 h–1的条件下，250 ℃时的N2O转化率达99.5%，CH4转化率达94.6%；反应器连续运行20 h，N2O转化率基本保持不变，CH4转化率仅略有下降。表征结果显示，2%Fe-BEA较高的催化活性与其易形成大量离子态Fe3+活性物种密切相关，而2%Fe-SSZ-13更易形成大量FeOx物种，故在3种分子筛催化剂中催化活性最低。2%Fe-BEA上N2O的CH4-SCR遵循自由基反应机理，形成羟基自由基和甲氧基自由基，并可经进一步氧化，通过甲酸盐路径生成CO2和H2O。

关键词： N O CH 选择性催化还原(CH -SCR) Fe-BEA分子筛反应机理

“有骨气”的文章——名师写作沙龙之“一字立骨”

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今日中学生 2024年第14期 28-31页

作者：代成功四川省成都市树德中学

主题小黑板读写君：亲爱的同学们，欢迎来到写作沙龙。本期，我们讨论的写作技法是“一字立骨”，请代老师为大家展开讲解。代老师：“一字立骨”是写作时表达主旨的一种方法，一些文章的主旨可以被高度概括为一个字、一个词或一句话，...

主题小黑板读写君：亲爱的同学们，欢迎来到写作沙龙。本期，我们讨论的写作技法是“一字立骨”，请代老师为大家展开讲解。代老师：“一字立骨”是写作时表达主旨的一种方法，一些文章的主旨可以被高度概括为一个字、一个词或一句话，这样的主旨被比喻为文章的“骨”。就像我们的身体由我们的骨骼支撑起来一样，文章的骨也起着统领全文、支撑文章内容的作用。

关键词：

调动感官，创造精彩——名师写作沙龙之“多感官角度叙事”

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今日中学生 2024年第2期 28-31页

作者：代成功四川省成都树德中学

主题小黑板读写君：亲爱的同学们,欢迎来到写作沙龙。本期,我们讨论的主题是“多感官角度叙事”。现在,请代老师带领大家探讨这一主题。代老师：“多感官角度叙事”指的是在叙事文学或其他文学作品中，通过描绘和强调多种感官经验，如...

主题小黑板读写君：亲爱的同学们,欢迎来到写作沙龙。本期,我们讨论的主题是“多感官角度叙事”。现在,请代老师带领大家探讨这一主题。代老师：“多感官角度叙事”指的是在叙事文学或其他文学作品中，通过描绘和强调多种感官经验，如视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等，来丰富对故事的描写和表达。这种叙事方式能使读者身临其境，感受到场景和事件，从而更深入地沉浸其中，体会情感和氛围。

关键词：