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便笺式存储器中一种新颖的交错映射数据布局

计算机工程 2024年第5期50卷 33-40页

作者：曾灵灵张敦博沈立窦强国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 飞腾信息技术有限公司天津300457

现代计算机一直沿用传统的线性数据布局模式,该模式允许对使用行主序模式存储的二维矩阵进行高效的行优先数据访问,但是增加了高效执行列优先数据访问的复杂性,造成列优先访问的空间局部性较差。改善列优先数据访存效率的常见解决方案... 详细信息

现代计算机一直沿用传统的线性数据布局模式,该模式允许对使用行主序模式存储的二维矩阵进行高效的行优先数据访问,但是增加了高效执行列优先数据访问的复杂性,造成列优先访问的空间局部性较差。改善列优先数据访存效率的常见解决方案是对原始矩阵进行预先转置操作,将列优先访问的复杂性集中在一次矩阵转置运算中,然而矩阵转置不仅会引入额外的数据传输操作,而且会消耗额外的存储空间用于存储转置后的矩阵。为了在不引入额外开销的情况下使行优先与列优先数据访问具有同样高效的访存效率,提出一种新颖的交错映射(IM)数据布局,同时在不改变便笺式存储器(SPM)内部结构的基础上,在SPM的输入和输出(I/O)接口处添加循环移位单元和译码单元2个新组件,实现交错映射数据布局并定制访存指令,使程序员可通过定制的访存指令充分利用该数据布局。实验结果表明,应用交错映射数据布局的SPM在仅额外增加了1.73%面积开销的情况下获得了1.4倍的加速。

关键词：矩阵转置单指令多数据便笺式存储器数据布局静态随机存储器

混洗SRAM：SRAM中的并行按位数据混洗

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计算机研究与发展 2024年

作者：张敦博曾灵灵王若曦王耀华沈立先进微处理器芯片与系统重点实验室(国防科技大学) 国防科技大学

向量处理单元已被广泛应用于神经网络、信号处理和高性能计算等处理器设计中，但其总体性能仍受限于专门用于对齐数据的混洗操作．传统上，处理器使用其数据混洗单元来处理混洗操作．然而，使用数据混洗单元来处理混洗指令将带来昂贵的... 详细信息

向量处理单元已被广泛应用于神经网络、信号处理和高性能计算等处理器设计中，但其总体性能仍受限于专门用于对齐数据的混洗操作．传统上，处理器使用其数据混洗单元来处理混洗操作．然而，使用数据混洗单元来处理混洗指令将带来昂贵的数据移动开销，并且数据混洗单元只能串行混洗数据．事实上，混洗操作只会改变数据的布局，理想情况下混洗操作应在内存中完成．随着存内计算技术的发展，SRAM不仅可以作为存储部件，同时还能作为计算单元．为了实现存内混洗，提出了混洗SRAM，它可以在SRAM体中逐位地并行混洗多个向量．混洗SRAM的关键思想是利用SRAM体中位线的数据移动能力来改变数据的布局．这样SRAM体中位于同一位线上不同数据的相同位可以同时被移动，从而使混洗操作拥有高度的并行性．通过适当的数据布局和向量混洗扩展指令的支持，混洗SRAM可以高效地处理常用的混洗操作．评测结果表明，对于常用的混洗操作，混洗SRAM可以实现平均28倍的性能增益，对于FFT，AlexNet，VggNet等实际的应用，可以实现平均3.18倍的性能增益．混洗SRAM相较于传统SRAM的面积开销仅增加了4.4%．

关键词：向量单指令多数据体系结构静态随机访问存储器混洗操作向量内存存内计算

基于3S技术的土地资源智能监管系统设计与实现

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科技资讯 2024年第1期22卷 43-46页

作者：曾灵芝贺州市自然资源局广西贺州542899

随着国土信息技术的发展,各级政府部门高度重视土地资源的整合及数据的集聚。基于当前土地资源监管的需求,设计实现了基于“一张图”的土地资源综合动态智能监管系统。这套全方位立体监管服务体系集地政、矿政、地质灾害、决策支持、预... 详细信息

随着国土信息技术的发展,各级政府部门高度重视土地资源的整合及数据的集聚。基于当前土地资源监管的需求,设计实现了基于“一张图”的土地资源综合动态智能监管系统。这套全方位立体监管服务体系集地政、矿政、地质灾害、决策支持、预警预报、数据共享交换与发布、事务监管于一体,包括土地资源监管生命周期的“批、供、用、补、查”等流程,形成了“天上看、地上查、网上管”的全方位体系。

关键词：土地资源监管监管系统动态智能大数据

不同机能条件下针刺对足三里穴功能状态影响的研究

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世界科学技术-中医药现代化 2024年 1-8页

作者：罗新叶刘柏彤曾灵活郑宇琦齐文川蔡定均成都中医药大学针灸推拿学院

目的以健康和膝骨性关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)模型大鼠为载体，研究针刺对不同机能状态大鼠足三里穴敏化情况的影响。方法将雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、模针组和空针组，每组7只，模型组和模针组采用1 mg·50μL-1单... 详细信息

目的以健康和膝骨性关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)模型大鼠为载体，研究针刺对不同机能状态大鼠足三里穴敏化情况的影响。方法将雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、模针组和空针组，每组7只，模型组和模针组采用1 mg·50μL-1单碘乙酸盐关节腔内注射制备KOA大鼠模型。于造模第2天对模针组和空针组大鼠左侧足三里穴行针刺治疗，每天1次，每次20 min,5次为一疗程，进行2个疗程，疗程之间间隔2天。在造模前和针刺结束后观察大鼠一般情况，测量大鼠膝关节直径、足底热痛阈值、进行Lequesne MG评分、观察膝关节软骨形态学判断模型是否成功，测量大鼠足三里穴机械痛阈值观察穴位敏化情况，进行穴区皮肤肥大细胞(Mast cells,MC)形态观察和计数、检测穴区皮肤降钙素相关肽(Calcitonin gene-related peptide,CGRP)蛋白表达情况。结果与造模前相比，模型组和空针组针刺后足三里穴机械痛阈明显降低(P0.05),MC脱颗粒率明显增高(P0.05)。结论不同机能条件下，针刺对足三里状态的影响不同：在生理状态下针刺可激发穴位出现类敏化现象，疾病状态下针刺消减疾病诱发穴位敏化实现治疗作用。

关键词：穴位敏化针刺机能状态膝骨性关节炎

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升压电路在LED驱动的广泛应用

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第4期 35-38页

作者：曾灵飞桂林智神信息技术支持股份有限公司广西桂林541004

本论文深入研究了升压电路在LED驱动中的广泛应用,探讨了升压电路的基础原理、LED驱动技术概述、升压电路在LED驱动中的应用以及设计考虑因素。在基础原理部分,详细介绍了升压电路的工作原理和不同拓扑结构,为后续内容奠定了基础,深入了... 详细信息

本论文深入研究了升压电路在LED驱动中的广泛应用,探讨了升压电路的基础原理、LED驱动技术概述、升压电路在LED驱动中的应用以及设计考虑因素。在基础原理部分,详细介绍了升压电路的工作原理和不同拓扑结构,为后续内容奠定了基础,深入了解LED的基本原理和驱动电路的设计要求,强调电流驱动和电压驱动的优势及应用。在应用部分探讨了升压电路的集成电路和模块应用,以及它们对LED系统的灵活性和可靠性的影响,详细讨论了升压电路设计的考虑因素,包括效率优化、稳定性和可靠性,为LED驱动电路的实际应用提供了全面的指导。

关键词：升压电路 LED驱动具体应用

幔源岩浆在地壳中分层侵位的控制因素:二维热-力学模拟

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岩石学报 2024年第4期40卷 1087-1101页

作者：崔晓娜陈林中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

幔源岩浆在地壳内的上升和聚集样式不仅依赖于岩浆自身的性质,还取决于围岩的强度和热状态。已有数值和物理模型大多关注岩浆自身物性对其上升过程的影响,而对围岩流变强度或热状态如何影响岩浆的上升和聚集过程的研究相对薄弱,尤其是... 详细信息

幔源岩浆在地壳内的上升和聚集样式不仅依赖于岩浆自身的性质,还取决于围岩的强度和热状态。已有数值和物理模型大多关注岩浆自身物性对其上升过程的影响,而对围岩流变强度或热状态如何影响岩浆的上升和聚集过程的研究相对薄弱,尤其是周期性的幔源岩浆在壳内分层侵位的受控因素仍然不清楚。本文利用二维热-力学数值模拟方法,通过发展多期岩浆脉冲和岩墙生成算法,研究了岩浆从深部地幔上升至地壳内部侵位的动力学过程,系统测试了地壳(围岩)地温梯度(上、下地壳的地温梯度分别以GUC和GLC表示)和地壳强度对岩浆上升过程和聚集样式的影响。模拟结果表明:(1)地壳地温梯度对岩浆的侵位深度有重要影响,岩浆侵入冷地壳(GUC=GLC=12.5K/km),岩浆主体在岩石圈深度聚集,地表的相对高差小于140m;岩浆侵入温地壳(GUC=GLC=15K/km)在下地壳底部聚集形成岩浆房,上升至上、下地壳界面,岩浆房上方的地表地形呈现中心拗陷两翼隆起的形态,地表最大高程可达3km;岩浆侵入热地壳(GUC=GLC=17.5K/km)仅在下地壳底部聚集形成岩浆房,地形演化特征与温地壳背景的情况类似,但最大高程小于1.5km。(2)在同等地壳地温梯度条件下,上、下地壳的相对强度决定了岩浆的聚集样式:下地壳的强度越弱,岩浆更易在下地壳聚集形成岩浆房;上地壳的强度越弱,岩浆更易在地表喷发。进一步分析表明:岩浆的聚集样式受地壳地温梯度与地壳流变分层性的共同控制,地壳越热且流变强度分层性越显著则越有利于岩浆在地壳中的多层级侵位;每一期岩浆脉冲的供给均会导致岩浆房内部的超压值骤增。我们的模拟结果对理解火山喷发前壳内岩浆的赋存状态及岩浆活动区的地形演化具有启示意义。

关键词：岩浆地壳地温梯度粘度数值模拟

基于“有故无殒”思想的大黄对肾脏保护与损伤双向作用的研究

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基于“有故无殒”思想的大黄对肾脏保护与损伤双向作用的研究

作者：曾灵娜昆明理工大学

学位级别：硕士

近年来,中药不良反应报道引起了社会对中药安全性的担忧,也为中医药走向国际蒙上了一层阴影。大黄是我国四大常用中药之一,广泛用于胃肠道疾病、肾炎、肝炎、肥胖症等,但曾一度被国外热炒有肝肾毒性和潜在的致癌性,大黄及相关中成药临... 详细信息

近年来,中药不良反应报道引起了社会对中药安全性的担忧,也为中医药走向国际蒙上了一层阴影。大黄是我国四大常用中药之一,广泛用于胃肠道疾病、肾炎、肝炎、肥胖症等,但曾一度被国外热炒有肝肾毒性和潜在的致癌性,大黄及相关中成药临床应用的安全性受到质疑。本研究以《黄帝内经·素问》“有故无殒”思想为指导,针对大黄保护肾脏和肾毒性的”双向”作用,尝试建立基于病证毒理学的大黄安全性评价模式和方法,即不仅采用正常动物,同时与疾病动物(4种急性肾衰竭模型)对比研究的方式,综合比较大黄不同提取部位对不同动物模型的干预作用和规律,以期在整体动物水平阐明大黄治疗肾衰的“毒-效-物-病”关系,客观评价大黄的肾毒性及其保护肾功能的客观真实性,初步阐明其对不同肾衰模型保护作用的物质基础及其可能的机制,为大黄临床治疗肾病提供合理用药建议,为诠释中医辨证(病)用药减毒的科学性和可行性提供依据,也为丰富和发展中药毒性理论提供新视角和思路。主要研究结果如下： 1.大黄不同提取部位的制备：以掌叶大黄Rheum palmatum L为研究对象,用60%乙醇提取制备大黄总提物(total extract of rhubarb, TR),采用D-101大孔树脂分离得到总蒽醌部位(total anthraquinones, TA)、总鞣质部位(total tannins,TT)以及其他部位(residure components, RC),收率分别为41.2%、6.73%、26.1%和5.92%。利用超高效液相色谱法和紫外-可见光分光光度法分别测定大黄不同提取部位中5种葸醌单体含量以及总葸醌、总鞣质含量,结果表明大黄中葸醌和鞣质类成分被有效分离,其中TA对葸醌成分的转移率大于93.0%,总蒽醌/总鞣质比值超过33.6倍;TT中总鞣质/总葸醌比值超过134.1倍;而RC中残留葸醌和鞣质分别相当于总提物中初始量的0.80%和0.54%。 2.基于正常大鼠的大黄肾毒性评价：将大黄总提物及各成分部位按相同生药量(3g/kg)灌胃给药正常大鼠,每天给药1次,连续7天,各组均未见死亡现象。相对于空白组,TR组大鼠肾功能指标SUN值显著升高(p<0.01);TA组SUN和CREA值均显著升高(p<0.05,p<0.01),血Na值显著降低(p<0.01);TT组血Na和C1均显著升高(p<0.05,p<0.01),血K显著降低(p<0.01);RC组各生化指标无显著变化。另外,TR和TA组大鼠的肾小管上皮细胞出现颗粒样变性,TT和RC组无明显病理改变。 3.基于模型动物的大黄肾保护作用和肾毒性评价： (1)大黄不同部位对肾小管S1段损伤的急性肾衰模型的作用：采用与前述正常动物毒性试验相同的给药剂量,分别灌胃给予大黄总提物和各成分部位共7天,实验第4天皮下注射重铬酸钾(20mg/Kg)复制肾小管S1段损伤的急性肾功能衰竭大鼠模型,至实验终点,模型组、TA组、RC组死亡3/8只,TR组死亡4/8只,TT组死亡1/8只。与模型组比较,TT组大鼠的肾功能指标(SUN、CREA,p<0.01)显著改善,肾脏发白、变硬情况显著改善,肾小管上皮细胞坏死、间质血管扩张充血等现象改善减轻;其他各给药组无治疗作用,其中TR组和TA组反而加重了重铬酸钾的损伤,表现为CREA更高、’肾脏病理损伤加重,且出现腹水。针对六价铬的羟自由基氧化损伤机制,大黄鞣质(TT)在体外对羟自由基的的半数清除率达70%,并能将六价铬还原为无毒的三价铬,TA和RC清除羟自由基和还原作用不明显。 (2)大黄不同部位对肾小管S1、S2段损伤的急性肾衰模型的作用：采用与前述正常动物毒性试验相同的给药剂量,分别灌胃给予大黄总提物和各成分部位共7天,实验第4天开始皮下注射氯化镉(3mg/kg)持续4天复制肾小管S1、S2段损伤的急性肾功能衰竭大鼠模型,至实验终点,各组均未发现死亡现象。与模型组比较,大鼠的异常升高,给予TR、TA和TT均可降低镉诱升的SUN、CREA值,尤其对CREA的降低作用明显,并且表现出对肾脏系膜细胞增生的改善。综合来看,TR保护作用最好,TA与TT的保护作用相当而弱于TR, RC的保护作用较差。大黄各部位均未见增强镉肾毒性的作用。 (3)大黄不同部位对肾小管S3段损伤的急性肾衰模型的作用：采用与前述正常动物毒性试验相同的给药剂量,分别灌胃给予大黄总提物和各成分部位共7天,实验第4天皮下注射氯化汞(2mg/Kg)复制肾小管S3段损伤的急性肾功能衰竭大鼠模型,至实验终点,模型组死亡6/8只,TR和TA组大鼠均死亡1/8只,TT组死亡4/8只,RC组死亡5/8只。与模型组比较,TR和TA可显著降低汞致SUN、CREA值的异常升高(p<0.01)、TP和ALB的异常降低(p<0.05),并显著改善肾小管上皮细胞的广泛坏死,表现为明显的治疗作用;TT对汞致肾中毒无明显保护作用,且大鼠腹腔有腹水现象;RC也无保护作用。 (4

关键词：中药大黄有故无殒安全性辨证用药肾毒性

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面向多播行协同作业的精量播种监测系统研究

中国农机化学报 2024年第2期45卷 33-40页

作者：彭芳伟李祥曾灵锋张晓建范勇吴正东华理工大学南昌市330013 江西省网络空间安全智能感知重点实验室南昌市330013 吉利汽车研究院浙江宁波315336

针对传统的气吸式播种机在作业过程中常常因导种管堵塞、种箱缺种以及机械故障造成的漏播、重播等现象,设计并开发一套支持12条播行协同作业的精量播种监测系统。该系统包括红外光电监测单元、车速监测单元、控制器单元、中控仪表单元... 详细信息

针对传统的气吸式播种机在作业过程中常常因导种管堵塞、种箱缺种以及机械故障造成的漏播、重播等现象,设计并开发一套支持12条播行协同作业的精量播种监测系统。该系统包括红外光电监测单元、车速监测单元、控制器单元、中控仪表单元以及故障报警单元的设计。试验结果表明,所设计的监测系统可以实时监控12条播种行的协同作业情况,当出现漏播、重播现象时能够及时、准确地识别播种行行号并进行故障报警,报警成功率达到100%,且平均响应时间在0.5 s以内。且在4~12 km/h的正常作业速度下,系统对不同体积大小的农作物种粒播种数量监测精度平均值超过98.5%。能够实现对多路播行同时作业的实时监测需求,对提高播种质量、降低生产成本具有重要意义。

关键词：播种监测多播协同红外光电传感器霍尔传感器气吸式播种机

基于多层MPC框架的类车机器人调速路径跟踪

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工程科学学报 2024年第8期46卷 1469-1478页

作者：张俊娜白国星山西机电职业技术学院长治046011 北京科技大学机械工程学院北京100083 唐山冀东装备工程股份有限公司唐山063200

针对类车机器人路径跟踪控制的研究工作尚未考虑主动调速与路径跟踪之间的关联,现有控制系统为了保证较高的路径跟踪控制精度只能将纵向速度设置为较低值.同时,在其他移动装备的主动调速路径跟踪控制策略中,以模型预测控制(Model predic... 详细信息

针对类车机器人路径跟踪控制的研究工作尚未考虑主动调速与路径跟踪之间的关联,现有控制系统为了保证较高的路径跟踪控制精度只能将纵向速度设置为较低值.同时,在其他移动装备的主动调速路径跟踪控制策略中,以模型预测控制(Model predictive control,MPC)为基础的多层模型预测控制(Multilayer MPC,MMPC)具有对于误差来源兼容性较强的优势,但是现有系统采用速度较高时精度不佳的线性模型预测控制(Linear MPC,LMPC)作为底层路径跟踪控制算法,因此纵向行驶速度仍然较低.针对这些问题,结合基于MMPC的主动调速路径跟踪控制框架、精确性和实时性均较好的前馈模型预测控制(Feedforward MPC,FMPC)底层路径跟踪控制算法与长时域预测精度较高的非线性模型预测控制(Nonlinear MPC,NMPC)顶层速度决策算法,构建了新的基于MMPC框架的主动调速路径跟踪控制系统.通过MATLAB和CarSim联合仿真对提出的MMPC系统进行了测试.提出的MMPC系统可以在平均行驶速度较高时实现较高精度的路径跟踪,在平均行驶速度为4.2859 m·s^(-1)时,位移误差的最大幅值为0.1838 m,航向误差的最大幅值为0.1350 rad.在纵向速度较高时,提出的MMPC相比恒速的FMPC、NMPC系统和已有的MMPC系统精度更高,在相同工况下,FMPC系统误差发散,提出的MMPC系统可以相对已有的NMPC和MMPC系统将位移误差最大幅值减小46.29%和62.22%.在能够保障较高精度时,提出的MMPC系统的平均行驶速度较高,相比已有的FMPC和MMPC系统,可以将平均行驶速度提高43.06%和317.48%,与NMPC系统指标接近.

关键词：类车机器人路径跟踪主动调速预测控制多层控制