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卷积神经网络中高效分支注意力机制及新型激活函数的研究

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卷积神经网络中高效分支注意力机制及新型激活函数的研究

作者：崔士淼南昌大学

学位级别：硕士

卷积神经网络(CNNs)作为深度学习领域的重要技术,在图像处理、语音识别、自然语言处理等领域取得了巨大成功。注意力机制和激活函数作为CNNs中的关键组成部分,会影响模型的性能。现有的注意力方法和激活函数存在两个问题。(1)大多数注... 详细信息

卷积神经网络(CNNs)作为深度学习领域的重要技术,在图像处理、语音识别、自然语言处理等领域取得了巨大成功。注意力机制和激活函数作为CNNs中的关键组成部分,会影响模型的性能。现有的注意力方法和激活函数存在两个问题。(1)大多数注意力方法使用平均池化来生成全局上下文和使用通道降维来减少复杂度。然而,平均池化对不同像素值响应相同,通道降维会导致信息损失。(2)Rectified Linear Unit(Re LU)作为最常用激活函数,对负输入存在零梯度和在原点处不可导的问题。近年来陆续有新型替代函数提出。然而,这些新型激活函数在不同数据集上表现不稳定,需要进一步研究和改进。针对问题一,本文提出了一种高效选择核单元(Efficient Selective Kernel Unit,ESK Unit),并包含两种实例ESKB1(ESKB1只在通道域上选择分支)和ESKB2(ESKB2同时在通道域和空间域上选择分支)。在ESK单元中,首先使用了全局随机混合池化(RMP)聚集信息以提取全局上下文。然后,使用卷积模块建立相关性,以避免通道降维导致的信息减损。最后,对不同感受野尺寸的特征图进行自适应地融合。针对问题二,本文提出了两种新颖的激活函数,分别被命名为Clogish和Cmish。这两个激活函数的设计是通过利用函数乘积形式的优势。Clogish和Cmish均是平衡和非单调的。此外,为了提高Clogish和Cmish的灵活性,本文还进一步提出了参数版本Clogish(Parametric Clogish,PClogish)和参数版本Cmish(Parametric Cmish,PCmish)。实验结果表明本文提出的ESK方法比大多数现有的分支注意力方法在参数和性能之间实现了更好的平衡。譬如:在CIFAR-100数据集上的图像分类实验,本文的ESKB1比SE的Top-1准确率提高了1.16%,同时参数更少,优于现有方法,是所有方法里面效果最好的。实验结果也表明,本文提出的激活函数能够稳定地超越大多数现有的最先进激活函数。譬如:在CIFAR-100数据集上的图像分类实验,本文的Cmish方法的Top-1准确率比Re LU高了0.54%,优于现有方法,是所有方法里面效果最好的。

关键词：卷积神经网络激活函数分支注意力机制全局随机混合池化信息减损

金属微粒影响三电极气体火花开关击穿过程的仿真研究

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物理学报 2024年第1期73卷 248-257页

作者：周鑫淼张博雅陈立李兴文西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049

气体火花开关在脉冲功率技术中得到了大量应用,但由于脉冲功率技术大电流高电压的特点,气体火花开关在使用过程中很容易对电极表面造成烧蚀,烧蚀产生的金属微粒会显著影响开关的稳定性和可靠性.本文首先针对大气压氮气环境下的三电极气... 详细信息

气体火花开关在脉冲功率技术中得到了大量应用,但由于脉冲功率技术大电流高电压的特点,气体火花开关在使用过程中很容易对电极表面造成烧蚀,烧蚀产生的金属微粒会显著影响开关的稳定性和可靠性.本文首先针对大气压氮气环境下的三电极气体火花开关放电过程进行建模,对触发极边缘高场强区域的电离系数进行修正,使用场致电子发射电流模拟初始电子产生的过程,深入探究开关导通的物理机理,详细叙述开关击穿过程各阶段的放电形态.接着研究了金属微粒对于击穿过程的影响,研究表明金属微粒的存在增强了触发极附近的电场,加速了初始电子云的产生,同时金属微粒与触发极之间会率先击穿,并成为后续流注发展的源头.除此之外,金属微粒对于流注的传播具有阻碍作用,使放电通道产生分支.最后本文讨论了不同形状以及尺寸的金属微粒对于放电过程的影响,这些都为进一步研究三电极气体火花开关放电过程以及金属微粒诱发开关击穿的物理机理提供了理论支撑.

关键词：流注放电气体火花开关金属微粒场致发射

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英国家长专业化进程的深层逻辑与政策工具

比较教育学报 2024年第3期 72-88页

作者：余晖尤宏淼华南师范大学教育科学学院华南师范大学基础教育治理与创新研究中心广州510631 华东师范大学教育学部上海200062

英国的家长专业化进程是新自由主义意识形态向家庭教育场域扩展的结果,在政治议程、责任意识、话语建构、培训内容等层面推动了育儿文化转型,背后交织着政治、市场和文化的三重逻辑:家教兴国的政治议程扩展了家庭教育的外部功能,教育市... 详细信息

英国的家长专业化进程是新自由主义意识形态向家庭教育场域扩展的结果,在政治议程、责任意识、话语建构、培训内容等层面推动了育儿文化转型,背后交织着政治、市场和文化的三重逻辑:家教兴国的政治议程扩展了家庭教育的外部功能,教育市场的利益诉求衍生出治理中的“国家-市场”嵌套结构,文化政治的群体博弈巩固了白人中产本位价值观的主导地位。家长专业化的政策工具包括承载新自由主义价值观的“育儿科学”,以及以“官方资助+市场供给”形式提供的家长培训项目,并受到新自由主义治理术调控。在专业化规训力量之下,家庭教育选择、多元教育观念、民间教育学和母职权益等多样性诉求受到压抑。从英国的实践经验,探讨我国推行家庭教育指导服务的未来发展。

关键词：英国新自由主义家长专业化育儿科学家长培训

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制造业上市公司财务危机预警研究

制造业上市公司财务危机预警研究

作者：刘思淼东北电力大学

学位级别：硕士

制造业在国家经济中占据至关重要的地位,它是国家经济增长的引擎,持续为经济发展注入强大的动力。随着宏观环境不断变化,不同行业、公司之间的竞争也愈发激烈,公司也承担着更多的风险,如果不把风险控制在可承受的范围内,那么公司发生财... 详细信息

制造业在国家经济中占据至关重要的地位,它是国家经济增长的引擎,持续为经济发展注入强大的动力。随着宏观环境不断变化,不同行业、公司之间的竞争也愈发激烈,公司也承担着更多的风险,如果不把风险控制在可承受的范围内,那么公司发生财务危机的概率则会大大增加。因此,若能通过相关数据提前预测公司是否有可能发生财务危机,就能降低风险,增强公司的长期竞争力和健康发展潜力。本文旨在解决此类问题,以A股制造业上市公司为研究对象,结合制造业上市公司现状与财务危机影响因素,构建了财务危机预警指标体系。选取2017年至2022年共计196家制造业上市公司作为研究样本,收集并整理相关数据,运用统计学方法对指标进行筛选,对筛选后的指标进行因子分析,最终得到10个主成分因子。运用Logistic回归、随机森林、XGBoost、Light GBM、BP神经网络五种基模型进行训练与测试,经实证对比分析后发现,单一模型中Light GBM模型预测效果最好,BP神经网络模型预测效果最差。随后为提高财务危机模型的预测能力,通过贝叶斯算法对五种基模型进行优化,将优化后的基模型再通过Stacking投票法进行融合,最终得到总体性能优于所有单一模型的融合模型,该模型预测准确率为92.5%,精确率为93.26%,召回率为92.5%,F1值为92.79%,AUC面积为97.14%。进一步地采用SHAP工具对融合模型是如何运用数据得出预测结果的进行可视化解释与分析,上市公司资本结构、固定资产周转、现金流量、股东持股以及每股收益五个因子的Shapley值更大,是影响模型预测结果的主要因素。剩余的经营能力、盈利能力、发展能力、年报语气以及资产负债因子影响程度相对较弱。将模型预测结果、SHAP解释与公司发展现状进行结合分析,公司内部管理者便可采取合适的对应策略,为企业未来持久且健康的发展提供一定帮助。

关键词：制造业财务危机模型融合 SHAP分析

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基于避险脱离的自动驾驶路测安全影响因素

吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 1935-1943页

作者：涂辉招鹿畅陆淼嘉李浩同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

本文采用自动驾驶路测避险脱离率来表征自动驾驶路测风险。首先基于大量自动驾驶路测实测数据,采用LSTM方法辨识自动驾驶路测避险脱离,并基于Tobit模型分析车道宽度、天气等动静态因素对路测避险脱离率的影响,由此建立基于避险脱离的自... 详细信息

本文采用自动驾驶路测避险脱离率来表征自动驾驶路测风险。首先基于大量自动驾驶路测实测数据,采用LSTM方法辨识自动驾驶路测避险脱离,并基于Tobit模型分析车道宽度、天气等动静态因素对路测避险脱离率的影响,由此建立基于避险脱离的自动驾驶路测安全模型。本文安全模型从更为积极主动的角度来规避自动驾驶路测事故,保障自动驾驶路测安全有序地进行。

关键词：交通运输工程自动驾驶路测避险脱离安全影响因素 Tobit模型

父母心理攻击对初中生学业倦怠的影响：一个有调节的中介模型

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父母心理攻击对初中生学业倦怠的影响：一个有调节的中介模型

作者：于鑫淼牡丹江师范学院

学位级别：硕士

在日渐加重的学业任务和升学压力下,会使初中生消极应对学习上的人和事,容易引起学业倦怠,从而影响其身心健康发展。为了解初中生学业倦怠的现状,明确父母心理攻击对初中生学业倦怠的作用机制,研究从父母心理攻击这一视角出发,构建了一... 详细信息

在日渐加重的学业任务和升学压力下,会使初中生消极应对学习上的人和事,容易引起学业倦怠,从而影响其身心健康发展。为了解初中生学业倦怠的现状,明确父母心理攻击对初中生学业倦怠的作用机制,研究从父母心理攻击这一视角出发,构建了一个有调节的中介模型,重点考察了核心自我评价在二者关系中的中介作用及积极应对方式的调节作用。研究采用《父母心理攻击量表》《学业倦怠量表》《核心自我评价量表》《积极应对方式量表》,通过问卷调查的形式,以随机抽样的方法选取了牡丹江市和富锦市两所中学的648名初中生为被试。研究结果如下:(1)初中生父亲心理攻击、学业倦怠、核心自我评价、积极应对方式整体处于中等水平;初中生母亲心理攻击处于中等偏高水平。各变量在部分人口学变量上存在显著性差异。(2)初中生核心自我评价与父母心理攻击呈显著负相关,与学业倦怠呈显著负相关;父母心理攻击与学业倦怠呈显著正相关。父母心理攻击对核心自我评价有显著的负向预测效应,核心自我评价对学业倦怠有显著的负向预测效应,父母心理攻击对学业倦怠有显著的正向预测效应。(3)核心自我评价在父母心理攻击与初中生学业倦怠间存在部分中介效应;积极应对方式在父母心理攻击和核心自我评价、父母心理攻击和学业倦怠之间起调节作用。研究结果表明:减少父母心理攻击行为,引导学生进行全面客观的核心自我评价,培养积极应对能力有助于预防和减轻初中生学业倦怠。

关键词：父母心理攻击学业倦怠核心自我评价积极应对方式初中生

HEVC自适应去方块滤波器的VLSI设计与实现

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 636-644页

作者：陈焯淼陈志峰陈建汪家华福州大学物理与信息工程学院福州350116

去方块滤波是高效视频编码(HEVC)的重要组成部分,能够有效地改善编码图像的主观质量,是提升视频整体编码性能的重要手段之一.针对HEVC硬件编码器中去方块滤波技术复杂度较高的问题,为了在节省资源消耗的同时减少处理周期,改善滤波效率,... 详细信息

去方块滤波是高效视频编码(HEVC)的重要组成部分,能够有效地改善编码图像的主观质量,是提升视频整体编码性能的重要手段之一.针对HEVC硬件编码器中去方块滤波技术复杂度较高的问题,为了在节省资源消耗的同时减少处理周期,改善滤波效率,提出HEVC自适应去方块滤波的硬件算法和VLSI架构.首先基于HEVC编码结构的边界规则,提出一种无需递归循环计算的快速边界判断算法,降低硬件实现的复杂度;然后基于上述边界判断结果,提出一种可自主选择滤波边界进行去方块滤波的4级流水结构,减少滤波处理周期;最后将亮度和色度并行滤波,设计一种高度并行且兼容共享的存储架构,改善滤波效率且节约存储资源消耗.实验结果表明,在TSMC90 nm工艺下,所设计的去方块滤波结构的硬件面积比已有结构减少60%左右,并且最高能达到250 MHz的工作频率,可满足8K@60帧/s的超高清视频的实时编码.

关键词：高效视频编码去方块滤波边界判断硬件设计

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挑战与机遇:人工智能视域下设计的两极化未来

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美术观察 2024年第7期 113-116页

作者：侯锐淼吴乐冰国防大学军事文化学院法国里昂第三大学跨文本跨文化研究所

当代生成式人工智能的突破性进展正在深刻影响并重塑设计行业。本文系统阐述了人工智能为现代设计带来的挑战和机遇,分析了它将如何重新定义设计过程、实践和理论,探讨AI取代设计师的可能性,以及设计师应当如何化解AI冲击,使之为己所用... 详细信息

当代生成式人工智能的突破性进展正在深刻影响并重塑设计行业。本文系统阐述了人工智能为现代设计带来的挑战和机遇,分析了它将如何重新定义设计过程、实践和理论,探讨AI取代设计师的可能性,以及设计师应当如何化解AI冲击,使之为己所用。设计的未来发展呈现出一种矛盾态,即同时显现出个性化与趋同化、大众化与精英化的趋势,设计师也面临被AI工具异化或成为真正“二阶设计师”的两极可能性。本文提出设计师与AI共生的可能路径,在灵感补充、决策加强、个性化设计等方面实现互补,并呼吁设计学科建立新范式,设计师重申自身优势,保持开放心态,拥抱技术变革潮流,在新时代赛道上延续其独特价值。

关键词：人工智能设计转型具身

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考虑机床弹性的汽车覆盖件模具变形及模面补偿研究

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考虑机床弹性的汽车覆盖件模具变形及模面补偿研究

作者：侯泽淼天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

随着汽车制造业的不断发展,对汽车冲压覆盖件模具的设计、加工制造提出了越来越高的要求。为了得到合格的冲压成形零件,数控加工后的模具型面需要由钳工通过不断研配、修模以及试模进行修正,以满足加工要求。目前对冲压模具结构的弹性... 详细信息

随着汽车制造业的不断发展,对汽车冲压覆盖件模具的设计、加工制造提出了越来越高的要求。为了得到合格的冲压成形零件,数控加工后的模具型面需要由钳工通过不断研配、修模以及试模进行修正,以满足加工要求。目前对冲压模具结构的弹性变形与型面补偿方面的研究成果为解决大型覆盖件模具因动态变形导致研合率低的问题提供了参考,但仍存在机床上台面弹性变形对模具变形和型面的具体影响尚不清楚,且未在模具设计及型面补偿过程中予以考虑等问题。本文针对考虑机床弹性的汽车覆盖件模具变形及模面补偿展开了研究。本文首先在分析数字图像相关方法的关键技术环节和归纳应用数字图像相关方法进行变形测量基本流程的基础上,制定了数字图像相关法测量模具表面变形和机床台面变形的测量方案,搭建了测量设备系统,测量了机床台面和模具外表面的变形,得到了模具外表面和机床台面的变形数据。本文采用有限元方法研究了模具的变形规律。建立了机床台面和模具的有限元仿真模型,通过有限元仿真得到机床台面和模具外表面的变形云图,与实验结果进行了对比,结果显示有限元仿真误差在10%以下,验证了有限元仿真的准确性。随后对机床台面柔性、机床工作时力传导方式、机床台面大小、机床底部支撑方式对模具表面弹性变形的影响进行了有限元仿真分析。在有限元仿真的基础上,本文采用节点几何反向补偿法对模具的型面进行了补偿,将补偿前后的模具型面表面压强进行了对比,有限元仿真结果显示补偿之后的凸模表面主要型面接触压强差值在7MPa以内,模具型面与工件整体接触更加均匀。根据有限元仿真结果,进一步分析给出了模具型面在距模具中心不同位置时的补偿量公式,为考虑机床上台面弹性变形情况下的模具型面补偿提供了参考。

关键词：弹性变形汽车覆盖件模具数字图像相关法模面补偿