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基于嵌入式部署的声音事件分类方法研究与实现

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基于嵌入式部署的声音事件分类方法研究与实现

作者：甘杨港北方工业大学

学位级别：硕士

随着深度学习和信号处理技术的发展,声音事件分类技术在安全防控、居家监测、设备异常检测和智能家居等多个领域得到应用。声音事件分类是指识别特定场景中可能出现的多个事件的类别,并提供声音事件的时间定位。目前,基于神经网络的方... 详细信息

随着深度学习和信号处理技术的发展,声音事件分类技术在安全防控、居家监测、设备异常检测和智能家居等多个领域得到应用。声音事件分类是指识别特定场景中可能出现的多个事件的类别,并提供声音事件的时间定位。目前,基于神经网络的方法在声音事件分类领域占据了主导地位并得到广泛应用。然而,在声音事件分类领域中,带有时间戳信息的帧级别强标签数据集数量稀缺,神经网络的性能受到了数据集的限制。针对上述问题,本文对弱监督和半监督声音事件分类算法展开研究,并在嵌入式平台完成算法的部署,具体内容如下:(1)提出了一种基于拼图类激活映射(Puzzle CAM)的弱监督声音事件定位方法,该方法从由弱标签训练的声音事件分类网络中获取声音事件的时间戳信息。本文将预训练的CNN14迁移到居家环境下的十分类任务中,并设计了Puzzle CAM算法强制模型捕捉声音事件的更完整区域。CAM突出了模型决策过程中在时间帧上的特征捕获,根据特征所在帧的位置来确定声音事件的发生时间,以实现弱监督声音事件的时间定位。在DCASE2022Task4数据集上的实验表明,与基线系统相比,提出的方法在声音事件检测任务中表现出优越的性能。具体而言,单个系统的CAM实现的PSDS2值为0.732。此外,当使用多个系统的CAM集成时,PSDS2值提高到0.751,其表现均优于基线系统。(2)搭建了一个基于频率自适应机制的卷积循环神经网络提取深层的高级音频特征。通过Mean Teacher架构,使用强标签、弱标签和无标签数据共同训练神经网络,并在训练过程中对输入频谱特征进行随机施加数据增强,以优化Mean Teacher的训练过程,增强模型的泛化能力。在DCASE2022Task4数据集上的实验表明,提出的半监督声音事件分类算法实现了0.404的PSDS1值,0.602的PSDS2值,相比于基线系统分别提高了0.068、0.084。CRNN与CAM集成的声音事件分类系统的PSDS1值达到0.406,PSDS2值达到0.701。相比于基线系统分别提高了0.07、0.165。(3)在瑞芯微平台RK3588S上进行声音事件分类模型的部署。搭建了软硬件开发环境,并进行系统程序的开发设计。针对平台的计算特性,从两个方面进行了模型推理的优化:一是将模型部署在NPU上运行,以加速模型推理。二是将模型量化为INT8模型,降低计算复杂度,提高计算效率。在DCASE测试集上进行了模型推理性能的验证,在F1值相差约0.5%的情况下,量化后的INT8模型将推理延迟降低了70.01ms。最后,完成了实际场景中的实时音频采集及模型推理。

关键词：深度学习声音事件分类类激活映射弱监督学习半监督学习嵌入式部署

面向水轮机故障声学的卷积混合盲源分离算法研究

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面向水轮机故障声学的卷积混合盲源分离算法研究

作者：甘金波电子科技大学

学位级别：硕士

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水利工程施工中防渗技术的运用探索

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第6期 0166-0169页

作者：邓康停四川元丰建设项目管理有限公司四川成都610011

水利工程是国家的重要基础设施建设,对推动社会进步、经济发展发挥了重要的作用,尤其是随着现代化社会发展,对水利工程的质量建设、安全性要求越来越高。因此,在水利工程建设过程中,必须要进一步加强内部控制,不断提高工程建设质量。当... 详细信息

水利工程是国家的重要基础设施建设,对推动社会进步、经济发展发挥了重要的作用,尤其是随着现代化社会发展,对水利工程的质量建设、安全性要求越来越高。因此,在水利工程建设过程中,必须要进一步加强内部控制,不断提高工程建设质量。当前渗漏问题是影响水利工程使用寿命和安全稳定运行的重要问题,需要在未来建设过程中,进一步加强现代化防渗技术的应用,通过不断加强技术创新与实践探索,寻求更加安全稳定、经济环保的防渗解决措施,更好解决当前所存在的施工过程、复杂建筑材料污染等相关问题,全面推动国家现代化水利工程项目的可持续发展。

关键词：水利工程施工防渗技术

抗抑郁药联合艾司氯胺酮治疗难治性抑郁症的fNIRS特征变化

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抗抑郁药联合艾司氯胺酮治疗难治性抑郁症的fNIRS特征变化

作者：甘晨南昌大学

学位级别：硕士

外施硒对苦荞生长发育、产量品质及转录调控表达的影响分析

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外施硒对苦荞生长发育、产量品质及转录调控表达的影响分析

作者：甘圳成都大学

学位级别：硕士

硒（Se）是人类必不可少的微量营养元素,具有清除自由基和抗氧化能力,保护细胞膜的结构及功能免受过氧化物的干扰及损害,对人体健康十分重要。通过作物营养强化,将无机硒经由植物转化与氨基酸结合形成有机硒,通过膳食摄入是人体有效的... 详细信息

硒（Se）是人类必不可少的微量营养元素,具有清除自由基和抗氧化能力,保护细胞膜的结构及功能免受过氧化物的干扰及损害,对人体健康十分重要。通过作物营养强化,将无机硒经由植物转化与氨基酸结合形成有机硒,通过膳食摄入是人体有效的补硒方式。苦荞(Fagopyrum tataricum（L.）Gaertn.)作为一种富含营养元素和功能成分的重要杂粮作物,籽粒本身含有其他谷物缺乏的硒元素,天然具有较强的富硒能力,是作为富硒对象的极佳选择。然而,我国土壤硒分布严重不均,自然种植条件下的苦荞难以达到富硒标准,富硒苦荞的生产多采用外施硒肥的方式。目前,有关苦荞对硒吸收的研究较少,硒元素对苦荞生长发育和物质积累的作用机理尚不清楚,因此,本试验在四川成都开展大田试验,以苦荞推广品种西荞1号（XQ1）为供试材料,在始花期进行叶面喷施不同浓度的亚硒酸钠,筛选出最佳硒处理浓度;并分析外施硒对苦荞生长发育、产量相关性状及籽粒品质的影响;结合转录组测序分析苦荞对硒的吸收转运及硒影响性状的响应基因和调控路径。为苦荞富硒的大面积推广示范及育种利用提供科学的理论参考。主要研究结果如下:1.采用大田试验研究不同浓度NaSe O对苦荞灌浆期生理指标的影响。试验结果表明,低浓度硒处理后显著提高了苦荞叶片叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量,在3.0mg/L浓度处理条件下提高作用最显著,在高浓度硒处理后明显降低了苦荞的光合色素含量;低浓度的NaSe O可以促进苦荞叶片中的蔗糖、淀粉的合成和籽粒中的淀粉积累,在6.0 mg/L处理条件下第30天时,蔗糖和淀粉含量达到最大值,分别比对照高44.8%和32.4%,叶片淀粉含量在第10天达到最大值（61.4 mg/g）,籽粒淀粉含量在第30天达到最大值（276.2 mg/g）;高浓度的NaSe O降低了叶片和籽粒中的蔗糖含量,也降低了籽粒中的淀粉积累;适量低浓度的硒处理对苦荞叶片和籽粒的谷胱甘肽过氧化物酶活性整体有促进效果,高浓度下有抑制作用。综上,苦荞经低浓度NaSe O处理后,对各项生理指标有积极的促进作用,而在高浓度处理下呈抑制作用。2.在对苦荞农艺性状的影响方面,低浓度NaSe O对苦荞的农艺性状没有显著影响;在高浓度NaSe O处理条件下,浓度在80 mg/L时,茎粗受到显著抑制,但对株高、主茎分枝数和主茎节数没有显著影响。由于叶面喷施硒在苦荞灌浆初期,此时苦荞的株高、茎粗、主茎分枝和主茎节数的关键生长阶段已基本发育完成,此时施硒对这些性状的影响效果相对较小。3.在对苦荞产量相关性状的影响方面,随着施硒浓度的增加,苦荞千粒重、单株粒数、单株粒重和产量呈先增加后降低的变化趋势。在6.0 mg/L NaSe O处理条件下,千粒重、单株粒数和粒重表现最佳;在3.0和6.0 mg/L处理条件下,产量均显著提高,分别比对照组增产6.6%和5.1%;高浓度硒处理显著降低了苦荞的产量相关性状（千粒重、单株粒数、单株粒重和产量）。4.在对苦荞收获后籽粒的品质影响方面,低浓度的NaSe O可以提高苦荞籽粒总淀粉、直链淀粉的含量,在6.0 mg/L浓度下最为显著,对支链淀粉和类黄酮含量没有显著影响;而高浓度处理显著降低了苦荞的总淀粉和支链淀粉含量;高浓度40 mg/L NaSe O处理下,显著促进了苦荞的直链淀粉含量,比对照组提高12.4%;当处理浓度为20 mg/L时,类黄酮含量最高,比对照组提高54.0%;外源硒能够明显提高苦荞籽粒的硒含量,籽粒总硒含量随着硒处理的浓度增加而增加,但苦荞籽粒有机硒含量随着叶面喷施浓度的提高呈先增加后降低的趋势,有机硒转化率也呈同样的变化趋势;在低浓度NaSe O处理下,3.0 mg/L处理时有机硒含量最高,6.0 mg/L次之。有机硒转化率最高达到74.5%。在高浓度NaSe O处理下,80 mg/L的处理条件下,有机硒含量最高,有机硒转化率和对照组相比没有显著差异,均在19.3-24.1%之间。5.运用转录组分析探究苦荞对硒的吸收转运和硒影响性状的基因调控表达影响,综合分析发现,6.0 mg/L的处理浓度在本研究中表现最佳。针对最佳硒处理浓度及空白对照处理的苦荞转录组及表型性状,利用WGCNA分析,发现硒处理通过上调叶绿素合成前体物质催化酶（Ft POR）的表达,促进叶绿素的生物合成;通过调控苦荞蔗糖和淀粉代谢相关酶基因（Ft INV、Ft MALZ1/2、Ft Gl GC1/2、Ft WAXY、Ft Gl GA1/2/3、Ft GBE1、Ft BAM1/2）的表达来促进籽粒中淀粉的合成和积累,从而提高千粒重及单株粒种,最终促进产量提高;通过调控参与亚硒酸盐吸收转运的硫酸盐转运蛋白基因Ft SULTR3.4/3.5、含硒氨基酸转运相关的蛋白Ft NPF4.6/5.6、Ft AAP2和参与

关键词：苦荞外源硒生长发育产量转录组