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基于卷积神经网络模型压缩的幽门螺杆菌内镜图像分类研究

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基于卷积神经网络模型压缩的幽门螺杆菌内镜图像分类研究

作者：程响南昌大学

学位级别：硕士

临床上常通过观察胃部内窥镜图像判断幽门螺杆菌(Helicobacter Pylori,HP)感染,但是这种方式对医生的技术水平要求较高且可能会误诊。近年来,已有相关研究使用卷积神经网络对胃部内窥镜图像进行分类。然而,性能较好的模型也常伴随着巨... 详细信息

临床上常通过观察胃部内窥镜图像判断幽门螺杆菌(Helicobacter Pylori,HP)感染,但是这种方式对医生的技术水平要求较高且可能会误诊。近年来,已有相关研究使用卷积神经网络对胃部内窥镜图像进行分类。然而,性能较好的模型也常伴随着巨大的参数量与计算量,难以部署在资源有限的医学辅助诊断设备中。针对以上问题,本文以胃部内窥镜图像幽门螺杆菌感染识别为研究目标,基于轻量化卷积神经网络设计和网络剪枝两种方法,围绕实现性能与规模均衡的分类模型展开研究。论文主要工作如下:(1)针对现有的ResNet18和MobileNet V3,提出了两种基于结构重参数化方法(Structural Re-parameterization)的轻量化模型:Rep ResNet18和Rep MobileNet V3,用于幽门螺杆菌内镜图像分类。在提出的Rep ResNet18和Rep MobileNet V3中,主要使用深度可分卷积提取特征,有效的降低了模型参数量,并为其引入了额外的1×1深度卷积分支和恒等映射分支,强化了模型特征提取能力。此外,针对训练后的Rep ResNet18和Rep MobileNet V3,利用结构重参数化方法,将新增分支中的参数与主分支融合,进一步降低了模型参数量。在胃部内窥镜图像上的分类结果表明:Rep ResNet18可实现Accuracy和AUC均增加0.3%,而Params和FLOPs减少83%以上;Rep MobileNet V3可实现Accuracy增加0.5%,AUC增加0.1%,而Params减少0.05M,FLOPs减少10M。(2)提出了一种结合卷积核剪枝与权重剪枝的混合剪枝方法。在剪枝时模型的稀疏度随着迭代次数逐渐增加,并且在每次剪枝后都会进行一次微调,该方法缓解了以往一次性剪枝造成的模型精度快速下降的问题。混合剪枝首先使用几何中位数剪枝方法,移除卷积层中靠近几何中心的卷积核,其次使用基于权重的剪枝方法将不重要的参数置为0。为验证所提方法的有效性及泛化性,我们在公共医学图像Path MNIST上对VGG16进行混合剪枝,实验结果表明该方法可实现较高的模型压缩比且各指标不会出现较大的精度损失。(3)提出了一种基于去残差的混合剪枝方法。为解决ResNet中残差模块导致的推理速度变慢和不易于剪枝的问题,使用RM操作将其等效转换为不带残差的单路结构,再使用混合剪枝方法对其进行剪枝。在胃部内窥镜图像上的分类结果表明,使用混合剪枝的ResNet18可实现Accuracy增加0.2%,AUC增加0.1%,而Params和FLOPs减少48%,且权重稀疏度达到40%。本文提出的方法可对胃部内窥镜图像幽门螺杆菌感染进行识别,为在资源有限的医学辅助诊断设备中部署大型卷积神经网络提供了有效的解决方案。

关键词：幽门螺杆菌轻量化卷积神经网络网络剪枝结构重参数化混合剪枝

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湖北电力通信专网时钟系统

电力系统自动化 2000年第4期24卷 69-70页

作者：周响凌湖北电力调度通信局武汉430077

No abstract available

关键词：电力系统通信时钟同步系统

CH3I^2＋的二体、三体解离过程的理论研究

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物理学报 2017年第9期66卷 91-101页

作者：孙启响闫冰吉林农业大学信息技术学院长春130118 吉林省应用原子分子光谱重点实验室(吉林大学) 吉林大学原子与分子物理研究所长春130012

采用密度泛函和耦合簇理论从过渡态的观点对CH_3I^(2+)离子的解离过程进行了计算和分析.优化得到了CH_3I,CH_3I+和CH_3I^(2+)的稳定结构及解离过渡态的几何构型并给出了相应能量,计算的第一、二电离能与实验结果符合.基于母体离子、过... 详细信息

采用密度泛函和耦合簇理论从过渡态的观点对CH_3I^(2+)离子的解离过程进行了计算和分析.优化得到了CH_3I,CH_3I+和CH_3I^(2+)的稳定结构及解离过渡态的几何构型并给出了相应能量,计算的第一、二电离能与实验结果符合.基于母体离子、过渡态和解离碎片的几何结构和能量,对CH_3I^(2+)的两体解离过程和三体解离过程进行了详细分析和讨论.给出了二体、三体解离的可能解离通道,并分析了实验上观测到的解离碎片离子的产生机制.计算结果表明,三重和单重绝热势能面上的一些解离过程表现出明显的差异.

关键词：密度泛函理论过渡态二体/三体解离 CH3I^2+

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通过流作用下穿孔板的声阻抗

声学学报 2020年第2期45卷 235-246页

作者：陈志响季振林哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

穿孔元件在进排气消声器中广泛使用,气体流动对穿孔元件声阻抗具有较大的影响。为了获得更加精确的穿孔声阻抗模型,使用三维时域CFD方法计算通过流作用下穿孔的声阻抗。探究了通过流作用下穿孔声阻抗的获取方法,并且将无量纲小孔声阻抗... 详细信息

穿孔元件在进排气消声器中广泛使用,气体流动对穿孔元件声阻抗具有较大的影响。为了获得更加精确的穿孔声阻抗模型,使用三维时域CFD方法计算通过流作用下穿孔的声阻抗。探究了通过流作用下穿孔声阻抗的获取方法,并且将无量纲小孔声阻抗的预测值与已发表的实验测量值进行了对比,两者吻合较好。分析了小孔中的通过流马赫数M_o (0.05~0.20)、穿孔的分布形式、小孔的直径d_h (2~5 mm),穿孔板的厚度t (0.8~2 mm)和穿孔率φ(4.51%~24.93%)对无量纲声阻抗的影响规律,并且通过不同参数的非线性回归分析得到了通过流作用下声阻抗的模型。作为工程计算的应用,利用Jing&Sun的声阻抗模型和本文声阻抗模型计算了横流式穿孔管消声器的传递损失,与实验测量结果比较表明,本文模型具有较高的准确性。

关键词：声阻抗率传递损失无量纲穿孔率马赫数横流式穿孔管消声器

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鸟瞰K?hler势空间中的测地线问题

中国科学:数学 2025年第1期 115-130页

作者：陈秀雄程经睿徐钰伦中国科学技术大学几何与物理研究中心 Department of Mathematics Stony Brook University

本文讨论K?hler势空间中的测地线问题及其在常标量曲率问题中的应用.本文从Mabuchi(1987)、Donaldson (1999)和Semmes (1992)发现的几何图景出发,讲述测地线问题产生的背景,然后讨论关于测地线问题的最新进展,最后讨论测地线在常标量曲... 详细信息

本文讨论K?hler势空间中的测地线问题及其在常标量曲率问题中的应用.本文从Mabuchi(1987)、Donaldson (1999)和Semmes (1992)发现的几何图景出发,讲述测地线问题产生的背景,然后讨论关于测地线问题的最新进展,最后讨论测地线在常标量曲率的唯一性和存在性问题当中的应用.

关键词： K?hler势空间测地线常标量曲率K?hler度量

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64kbit/s级连通道传送保护信号的模拟试验

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电力系统自动化 2001年第12期25卷 57-59页

作者：周响凌湖北电力调度通信局武汉430077

64kbit/ s数据级连通道传输保护信号的方式对克服高频保护通道的缺点具有重要意义。给出了模拟试验的技术方案 ,从理论上分析了 64kbit/ s数据级连通道传输保护信号的可行性 ,并通过模拟试验的结果验证了这种可行性。

关键词：级连通首保护信号模拟试验继电保护高频保护电网电力系统

基于姿态解算的外肢体手指抓取增强量化分析和优化设计

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机器人 2025年

作者：刘源闫哲葛瑞鹏程迁明东天津大学医学工程与转化医学研究院脑机交互与人机共融海河实验室先进医用材料与医疗器械全国重点实验室

外肢体手指是一种通过为人体增加额外的肢体实现运动增强的可穿戴机器人，但目前抓取增强效果有限。针对此问题，研究了基于外肢体手指和人手位姿的最大可抓取球体解算方法，通过对外肢体手指的量化分析，对其进行优化设计，从而增强抓... 详细信息

外肢体手指是一种通过为人体增加额外的肢体实现运动增强的可穿戴机器人，但目前抓取增强效果有限。针对此问题，研究了基于外肢体手指和人手位姿的最大可抓取球体解算方法，通过对外肢体手指的量化分析，对其进行优化设计，从而增强抓取能力。首先，构建了人手和外肢体手指的D-H (Denavit-Hartenberg)运动学模型，使用蒙特卡洛法得到人手和外肢体手指位姿库，并基于该库提出一种半包络稳定抓取球体的解析方法。然后，基于外肢体手指与人手能够抓取的球体的最大半径定义并量化了外肢体手指的抓取增强能力，并基于该能力对外肢体在3个穿戴位置处的杆长尺寸进行优化。最后，根据受试者手部尺寸及3个穿戴位置处在优化前后的杆长系数，搭建了外肢体手指样机，并对半径2～12 cm的球体进行了抓取实验。实验结果表明，杆长系数优化后，3个穿戴位置处的抓取能力分别增强了42.4%、38.5%和7.91%，证明了解算方法的正确性和有效性。

关键词：外肢体手指抓取增强姿态解算优化设计可穿戴机器人

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基于叶尖间隙测量的航空发动机转子振动预测

航空动力学报 2022年第12期37卷 2840-2850页

作者：沈响响陈果胡伟李成刚南京航空航天大学民航学院南京210016 南京航空航天大学通用航空与飞行学院江苏溧阳213300 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

基于叶尖间隙测量,进行了航空发动机转子振动位移和轴心轨迹的预测方法研究,建立于叶尖间隙变化动态模型,对叶尖间隙变化进行了数值计算以及有限元仿真,并针对带机匣的转子试验器进行了试验研究。采用电涡流传感器对相互垂直的两个测点... 详细信息

基于叶尖间隙测量,进行了航空发动机转子振动位移和轴心轨迹的预测方法研究,建立于叶尖间隙变化动态模型,对叶尖间隙变化进行了数值计算以及有限元仿真,并针对带机匣的转子试验器进行了试验研究。采用电涡流传感器对相互垂直的两个测点进行叶尖间隙测试;通过Hilbert-Huang变换对信号进行处理,提取其低频分量;再利用互相关分析方法提取出转频信号,并由转频分量绘制了轴心轨迹;与直接测得同截面转轴上的轴心轨迹相比,两者的吻合度达到90%以上,试验结果充分表明了研究方法的正确有效性,为通过叶尖间隙测试间接获取转子振动位移提供了有效的技术途径。

关键词：叶尖间隙 Hilbert-Huang变换互相关分析方法轴心轨迹转子振动

基于web和情绪教学的适应性学习系统的分析与设计

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基于web和情绪教学的适应性学习系统的分析与设计

作者：程响林首都师范大学

学位级别：硕士

随着网络、智能和现代教育技术的发展，网络教育在现代教育教学体系中发挥越来越重要的作用。但是，传统智能网络教学系统却只重视认知方面的辅导，而缺乏与学习者的情感沟通。这种教学模式与实际教学情景存在较大差异，并与基本的教育... 详细信息

随着网络、智能和现代教育技术的发展，网络教育在现代教育教学体系中发挥越来越重要的作用。但是，传统智能网络教学系统却只重视认知方面的辅导，而缺乏与学习者的情感沟通。这种教学模式与实际教学情景存在较大差异，并与基本的教育学理念有较大冲突。为了解决这一问题，本文结合适应性教学理论和情绪教学理念，对基于Web和情绪教学的适应性学习系统进行了深入研究。本文所作的主要工作如下：（1）对适应性教学系统进行了系统分析、数据库设计及系统概要设计。本文首先研究了适应性教学理论，然后根据当今被普遍认可的的适应性教学系统模型提出了结合情绪教学的适应性学习系统模型，并进行系统数据库分析得出系统需要的数据表，然后对系统的各个模块进行了概要分析。（2）通过对网络教学环境下学生认知和学习情绪的研究，对与学习情绪有关的教学策略模块进行了分析和设计。本文通过郭凤英同学提供的情绪识别接口得到学生学习时的实时情绪，然后使用贝叶斯分类识别出学生的学习状态，通过学生的学习状态结合学生的历史认知水平调整教学策略，达到了情绪教学的目的，实现了个性化教学，提高了学习的效率。文中的学习情绪虚拟了五种情绪类型：中性、高兴、生气、恐惧、悲伤，每种情绪的程度用专注度表示。（3）在传统智能网络教学系统的基础上，开发了一个具有相应情绪教学功能的适应性网络教学系统原型。通过以上的分析工作，本文使用．Net体系中的C#语言进行编程、使用sq1 server作为系统数据库。系统采用数据、逻辑和表示分离的实现方式，把系统数据层、业务逻辑层、表示层三层分开作为单独的工程，使用命名空间和动态链接库完成程序接口的调用，利用工厂模式、反射机制、缓存机制，实现动态创建不同的数据层对象接口。使用以上方法实现了一个简单的适应学习系统的原型。

关键词：适应性学习智能网络教学系统朴素贝叶斯分类情绪教学适应性导航适应性内容呈现