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基于注意力机制的脉冲神经网络图像识别方法研究

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基于注意力机制的脉冲神经网络图像识别方法研究

作者：秦俊峰广州大学

学位级别：硕士

近年,随着大数据技术的蓬勃发展,和并行计算能力的大幅提高,深度学习技术取得了空前的进步。另一方面,人类接受的信息中大约有80%以上是通过视觉信息传达的,因此,对图像识别技术进行研究有着重要的现实意义。但是深度神经网络也有着明... 详细信息

近年,随着大数据技术的蓬勃发展,和并行计算能力的大幅提高,深度学习技术取得了空前的进步。另一方面,人类接受的信息中大约有80%以上是通过视觉信息传达的,因此,对图像识别技术进行研究有着重要的现实意义。但是深度神经网络也有着明显的缺点,相对于人脑大约20瓦特的功耗而言,深度神经网络的训练成本和运行功耗都高的惊人。传统的深度神经网络诞生于冯诺依曼架构的机器背景下,这种模型下的数据存储和计算是分离的,而人脑内的生物神经网络以脉冲信号为载体,网络以“存算一体”的形式工作,是其高效节能的结构基础。因此,深入研究类脑的脉冲神经网络(Spiking Neural Network,SNN)对于降低大模型的功耗,和进一步开发出存算一体的硬件,都有着巨大的推动意义。另一方面,自注意力机制(Self-Attention Mechanisms)是目前深度学习的热点之一。人类在观察外界事物时,会习惯性的根据自己的需求和兴趣,有选择地获取相关信息。同样地,注意力机制也允许模型对输入数据的不同部分赋予不同的权值,使其可以在更为需要关注的部分投入更多的计算。通过这种方式,注意力机制可以帮助模型在处理大量数据的时候,抽取关键信息并忽略无关信息,避免算力开销过大导致的信息过载。总之,在当今这个信息爆炸的时代,让大模型学会分清信息的重要程度,无疑会同时提升模型的表现效果与执行效率。综上,本文对基于注意力机制的脉冲神经网络在图像识别领域的研究方法进行了深入探索,提出了一种结合脉冲特性和自注意力机制的新型网络,并在静态图像数据和神经形态图像两种数据集上进行了实验,来研究该网络的表征能力。本文的具体研究内容如下:(1)提出仿生特征提取与优化的脉冲编码方案。针对传统Vi T模型在特征提取方面没有特定的边缘过滤机制,而是直接通过将视觉信息分块的方式输入到模型的问题。具体方法是受生物视网膜提取图像信息的启发,采用高斯差分滤波来模拟On-Off神经节对视觉信息预处理,能有效的对输入模型的信息进行增强。同时在脉冲编码方面,受时间相关的编码方案的启发,提出了强度微扰动间隔编码。在由像素强度转化而来的脉冲发放时刻上,加上微小的时间噪声扰动,可以提高模型的鲁棒性,这两点同时增强了模型的性能。(2)提出脉冲全局互注意模型(SGMA,Spike Global Mutual Attention)。针对深度学习模型的高成本高功耗,同时针对如何将自注意力机制引入脉冲网络的等问题,本文提出该新模型。前者为深度学习提供了一个节能和事件驱动的计算范式,而后者能够捕获特征之间的依赖关系。SGMA中通过使用脉冲形式的Query、Key和Value来建模稀疏的视觉特征。由于其计算是稀疏的并且避免了乘法,SGMA是高效的并且具有低的计算能耗。同时解决了一些列诸如如何在脉冲情景下实现位置嵌入的核心问题。通过对脉冲神经网络中神经元计算特性的研究,实验不同的训练算法,结合流行的脉冲框架的底层代码,对模型进一步深度优化。研究表明,在神经形态和静态的图像数据集上,SGMA在分类方面都展现出了有竞争力的性能。

关键词：图形识别脉冲神经网络自注意力机制脉冲编码

基于Web组态下的船舶电站虚拟操作与评估系统开发

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基于Web组态下的船舶电站虚拟操作与评估系统开发

作者：秦俊峰集美大学

学位级别：硕士

我国是个航运大国，对航海专业各种技术人员的需求量非常巨大。海事部门出台的多项政策对航海事业的迅速发展起到促进作用，每年不仅有大量航海院校学生需要进行岗前培训，还有许多在职船员需要加强技能培训。由此可见，船员培训在我国... 详细信息

我国是个航运大国，对航海专业各种技术人员的需求量非常巨大。海事部门出台的多项政策对航海事业的迅速发展起到促进作用，每年不仅有大量航海院校学生需要进行岗前培训，还有许多在职船员需要加强技能培训。由此可见，船员培训在我国具有很大的市场。目前，市场上的主要轮机模拟器虽然真实模拟了实船设备和环境，训练效果也不错，但设备造价昂贵、调试周期长、训练的人次和时间都会受到制约，且这些培训方式可扩展性差，培训灵活性低，不是一种有效的培训方式。而基于虚拟现实技术的纯软件虚拟操作平台克服了物理设备操作的局限性。现有的很多纯软件设备虚拟操作平台是采用C/S架构的单机版软件的形式，其开发周期长、维护成本高、更新困难，而且学员只能在特定的装有软件的机房参加训练和评估操作。所以，研制新型满足市场需要的纯软件船舶电站仿真模拟器作为训练方式具有重要的意义。本论文研究基于B/S架构的Web版船舶电站虚拟操作平台，把Web组态技术应用在软件平台架构的搭建与设计中。与单机版软件相比，B/S架构的网络版软件具有更大的优势，更高的安全性和免维护的客户端，学员可以通过Internet随时随地登录网站参加训练。建立Web环境下的人机界面操作平台，可采用第三方工具JMUAUTO软件开发的ActiveX控件模拟船舶电站和仪表等实物模型;首先在WinForm窗体中设计人机交互界面、编写电站操作逻辑控制脚本和设定评估规则，再使用特定的代码转换程序将其转化Web页面程序，发布后即实现该平台下基于Web环境的船舶电站虚拟操作与评估的功能。基于Web组态环境的船舶电站虚拟操作平台不仅可以满足航海类院校在线教学演示和训练评估的需要，还适合学员进行评估科目的日常训练，也适合海事部门采用客观统一的标准对船员进行适任评估。

关键词： Web组态 ActiveX 船舶电站虚拟操作

茴拉西坦联合暴露疗法治疗创伤后应激障碍的随机对照研究

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茴拉西坦联合暴露疗法治疗创伤后应激障碍的随机对照研究

作者：秦俊峰青岛大学

学位级别：硕士

目的:探讨茴拉西坦联合暴露疗法治疗创伤后应激障碍的临床疗效及其对血压、心率等生理指标的影响,为精神科临床提供关于创伤后应激障碍治疗的依据。方法:收集在我院就诊的符合国际疾病分类第十版(international Classification of disea... 详细信息

目的:探讨茴拉西坦联合暴露疗法治疗创伤后应激障碍的临床疗效及其对血压、心率等生理指标的影响,为精神科临床提供关于创伤后应激障碍治疗的依据。方法:收集在我院就诊的符合国际疾病分类第十版(international Classification of diseases-10,ICD-10)中创伤后应激障碍(Posttraumatic stressdisorder,PTSD)诊断标准的患者,按照入组标准和排除标准共筛选出30例,随机将其分为研究组和对照组(各15例),记录患者一般情况如性别、年龄、职业、病史、体格检查及精神检查等。告知患者研究过程及方法,签署书面知情同意书并保证完成全部试验。检测入组患者的血、尿常规,生化及心电图,然后正式进入实验阶段。研究组采取暴露疗法联合茴拉西坦的治疗方案,对照组应用暴露疗法和安慰剂治疗的方案,总疗程12周。在治疗前监测血压和心率数值。分别在治疗前和治疗后第2、4、8、12周末采用创伤后应激障碍自评量表(post-traum atic stress disorder self-rating scale,PTSD-SS)及创伤后应激障碍检查表平时版(The PTSD CheeklistCivilian Version,PCL-C)评定临床疗效。在治疗前、治疗后第4周和第12周末用汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评定患者焦虑情绪变化。在治疗结束后再次监测血压和心率的数值。利用SPSS17.0统计软件包分析实验数据,组间定量资料如:评估的量表各项得分、心率、血压等采用两独立样本t检验,同组治疗前后的定量资料比较采用配对t检验,均衡性检验采用Fisher确切概率法检验(n0.05)。治疗结束后两组患者的汉密焦虑量表(HAMA)评分均低于治疗前,第12周末,研究组的汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分比单纯暴露治疗组降低更显著(P0.05)。结论茴拉西坦在一定程度上可以增加暴露治疗的效应量,比单纯应用暴露治疗能更明显地改善创伤后应激障碍患者的症状和焦虑情绪。茴拉西坦联合暴露治疗较单纯应用暴露治疗相比,可以增加患者对暴露治疗的依从性,长期疗效更好。患者心率和血压的改变可以在一定程度上反应患者对PTSD伴发情绪的控制,经过治疗,心率和血压有降低趋势。

关键词：创伤后应激障碍暴露治疗茴拉西坦生理指标血压

面向时空查询场景下的流式大数据系统基准测试研究

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面向时空查询场景下的流式大数据系统基准测试研究

作者：秦俊峰云南师范大学

学位级别：硕士

流式计算、批处理、交互式分析和图计算是四种主要的大数据技术场景。流式计算与其它三种计算模式相比,特点是能对外提供持续的低延时、高吞吐请求响应。流式计算场景应用广泛,涉及消息中间件、计算引擎和存储系统等多个大数据组件,每... 详细信息

流式计算、批处理、交互式分析和图计算是四种主要的大数据技术场景。流式计算与其它三种计算模式相比,特点是能对外提供持续的低延时、高吞吐请求响应。流式计算场景应用广泛,涉及消息中间件、计算引擎和存储系统等多个大数据组件,每个组件都有多种具体的实现。如何为特定应用选择一个高效能的解决方案是流式应用进行开发和部署面临的首要问题,并且解决方案的构建不能只靠实施者的个人经验,不恰当的选型会造成前期投资成本高,中期开发不顺利,后期运维困难多,最终项目的失败。因此本文决定设计并实现一个基准测试框架,来量化分析每个解决方案的性能、成本、能耗、可扩展性等多个指标,指导实施者构建高效能的解决方案。本文的主要工作是设计实现了一款基准测试框架,该测试框架主要由服务器集群、流式计算引擎、测试用例模块、负载生成器、消息队列、度量指标采集模块以及测试报告模块这七大模块组成,其中负载生成器、测试用例模块以及度量指标采集模块是其核心模块。负载生成器主要由交互单元、解析器、负载控制模块、负载生成模块、数据生成模块、负载模拟模块这六部分组成,核心部分为负载生成模块、数据生成模块以及负载模拟模块,分别负责根据用户需求生成相关负载,根据负载快速生成所需的测试数据,将生成的数据以数据流的方式提供给消息中间件。测试用例模块主要是在城市交通应用场景下,针对时空数据设计了一个时空中间件,该中间件对流式计算引擎进行了扩展,使其支持时空对象以及时空对象几何操作,支持时空数据在流式计算引擎上进行时空分区,提出了基于时空索引的数据分区方式,在时空中间件的基础上将K近邻查询、范围查询以及空间连接查询在流式计算引擎上进行分布式实现,并对这三个时空查询程序进行初步实验,测试程序中不同参数对其性能的影响。度量指标采集模块主要负责采集相关性能数据,定义了本文用于对比分析的度量指标:用于衡量流式计算引擎性能的吞吐、时延以及资源利用率;用于衡量流式计算引擎可扩展性的扩展效率。最后,以Spark Streaming和Flink为测试对象,使用本文设计实现的基准测试框架,在时空查询场景下,进行基准测试实验,得出两个流式引擎的性能以及可扩展性对比结论,并对实验中各个指标变化趋势进行分析,充分验证了本文设计实现的基准测试框架的有效性,测试结果的准确性与可信性。

关键词：流式计算基准测试时空查询 Spark Streaming Flink

基于变结构模型参考自适应的双绕组永磁容错电机转子位置估计算法

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控制与决策 2018年第1期33卷 27-36页

作者：白洪芬朱景伟秦俊峰孙军浩大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 钦州学院海运学院广西钦州535000

双绕组永磁容错电机综合考虑了单电机和双余度容错控制系统的优缺点,适用性更强.根据双绕组三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,讨论电机在无故障和绕组开路及短路故障情况下不同的容错控制策略.在进行转子位置估计时,将传统的滑模... 详细信息

双绕组永磁容错电机综合考虑了单电机和双余度容错控制系统的优缺点,适用性更强.根据双绕组三相永磁容错电机的基本结构和数学模型,讨论电机在无故障和绕组开路及短路故障情况下不同的容错控制策略.在进行转子位置估计时,将传统的滑模变结构(SMO)控制与模型参考自适应(MRAS)控制相结合,同时采用双正切函数代替符号函数以降低滑模抖动现象,准确地估算出电机在正常和故障情况下的转子位置信息.

关键词：双绕组永磁容错电机变结构控制模型参考自适应电流矢量容错控制无位置传感器控制

住院患者多药耐药菌感染的病原菌特点及患者T细胞数量分析

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现代预防医学 2023年第23期50卷 4375-4379页

作者：秦俊峰安云英赵甜新乡市中心医院检验科

目的分析引起重症监护病房住院患者多药耐药菌（multidrug resistant organisms,MDRO）感染的病原菌分布特点与耐药情况，以及与T细胞亚群数量的相关性。方法选取2019年1月—2022年1月于我院诊治的150例住院患者，采用全自动细菌鉴定... 详细信息

目的分析引起重症监护病房住院患者多药耐药菌（multidrug resistant organisms,MDRO）感染的病原菌分布特点与耐药情况，以及与T细胞亚群数量的相关性。方法选取2019年1月—2022年1月于我院诊治的150例住院患者，采用全自动细菌鉴定仪检测住院患者痰液等标本的病原菌分布特点，采用纸片扩散法（K-B法）检测多药耐药菌的耐药性。根据感染情况将患者分为感染组和未感染组，采用流式细胞仪检测两组患者T淋巴细胞亚群数量，分析多药耐药菌感染与T淋巴细胞亚群的相关性。结果 150例重症监护病房住院患者中44例（29.33%）在住院期间发生MDRO感染，共检查出74株病原菌，革兰阴性菌48株（64.84%），革兰阳性菌26株（35.14%）。主要感染病原菌为大肠埃希菌（14株）、鲍曼不动杆菌（10株）、金黄色葡萄球菌（9株）。革兰阴性菌中MDRO菌株21株（43.75%），鲍曼不动杆菌的MDRO检出率最高，为80.00%。革兰阳性菌中MDRO菌株23株（88.46%），金黄色葡萄球菌、粪肠球菌的MDRO检出率均高于80%。大肠埃希菌、鲍曼不动杆菌MDRO菌株对亚胺培南、美罗培南的耐药率均较低（≤50%），对于其他抗菌药均有较高的耐药率（>65%）。金黄色葡萄球菌、粪肠球菌MDRO菌株对利奈唑胺、替考拉宁、万古霉素的耐药率均较低（<15%），对于其他抗菌药均有较高的耐药率。感染组患者的CD3+、CD4+、CD8+T细胞水平均低于未感染组（P<0.05）。T淋巴细胞亚群（CD3+、CD4+、CD8+）低水平表达可增加细菌多药耐药风险（P<0.05）。结论住院感染患者的MDRO率较高，且免疫功能低下，其中T淋巴细胞亚群低水平表达可增加细菌多药耐药风险。

关键词：住院患者多药耐药菌 T淋巴细胞耐药性

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物流园区信息化与公共物流平台建设

中国储运 2003年第5期 47-52页

作者：秦俊峰中软冠群

公共物流信息平台以其跨行业、跨地域、多学科交叉、技术密集、多方参与、系统扩展性强、开放性好的特点对现代物流的发展构成了有力支撑.公共物流信息平台包含六大功能:保证货物运送的准时性;货物与车辆跟踪,提高交货的可靠性;提高对... 详细信息

公共物流信息平台以其跨行业、跨地域、多学科交叉、技术密集、多方参与、系统扩展性强、开放性好的特点对现代物流的发展构成了有力支撑.公共物流信息平台包含六大功能:保证货物运送的准时性;货物与车辆跟踪,提高交货的可靠性;提高对用户需求的响应性;提高政府行业管理部门工作的协同性;提高资源配置的合理化.企业直接使用公共物流信息平台可以利用其庞大的资料库以及开放性的商务功能实现企业自身的信息交流、发布、业务交易、决策支持等的信息化管理,可以说使用公共物流信息平台是企业信息化的捷径.

关键词：物流园区信息化公共物流平台业务模式信息服务系统结构 EDI数据交换系统电子商务

改进滑模观测器在船舶电力推进PMSM无位置控制中的应用

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中国航海 2015年第4期38卷 22-25页

作者：白洪芬朱景伟秦俊峰大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 钦州学院海运学院广西钦州535000

针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开... 详细信息

针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开关函数和卡尔曼滤波器滤除高频干扰,从而准确估算出电机的转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,验证该速度估计算法的正确性。

关键词：船舶工程船舶电力推进 PMSM 无位置控制矢量控制滑模观测器

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党建工作在国有企业文化建设中的作用

现代企业 2024年第10期 146-148页

作者：秦俊峰中铁十七局集团市政建设有限公司

国有企业的党建工作对于提高企业文化建设水平起到了重要的推动作用,不仅可以为文化建设工作提供思想帮助,还能指明企业精神文明的建设方向。党建工作和企业文化建设工作之间有着密切的联系,党建文化是企业文化的重要构成,而党建工作也... 详细信息

国有企业的党建工作对于提高企业文化建设水平起到了重要的推动作用,不仅可以为文化建设工作提供思想帮助,还能指明企业精神文明的建设方向。党建工作和企业文化建设工作之间有着密切的联系,党建文化是企业文化的重要构成,而党建工作也可以为文化建设工作提供重要的方向指导,保证文化建设质量。

关键词：党建工作党建文化企业精神文明国有企业企业文化建设文化建设工作