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移动边缘计算中基于内容动态刷新的能耗优化

计算机研究与发展 2018年第3期55卷 563-571页

作者：郭延超高岭王海郑杰任杰西北大学信息科学与技术学院西安710127 西安工程大学计算机科学学院西安710048

随着移动互联网的飞速发展与相关技术的不断提升,社交类应用已成为现下主流应用之一.同时,手机应用的功能也越来越丰富,其能耗需求以及信息处理能力也越来越大.针对移动社交平台忽略网络状态、频繁刷新内容(文字、图片、视频等)造成的... 详细信息

随着移动互联网的飞速发展与相关技术的不断提升,社交类应用已成为现下主流应用之一.同时,手机应用的功能也越来越丰富,其能耗需求以及信息处理能力也越来越大.针对移动社交平台忽略网络状态、频繁刷新内容(文字、图片、视频等)造成的高能耗以及运算能力问题,提出一种边缘计算模式下基于Markov决策过程(Markov decision process,MDP)的能耗优化模型.该模型考虑不同环境的网络状态,根据手机当前电量以及用户刷新频率,通过本地移动边缘计算层完成数据处理,在Markov决策过程生成的决策表中选择最优策略,动态选择最佳的网络接入以及刷新下载最佳的图片格式.该模型不仅减少刷新时间,而且能够降低移动平台的能耗.实验结果表明:相比于使用单一网络的图片刷新模式,在保证不减少用户刷新次数的前提下,该能耗优化模型降低能耗约12.1%.

关键词：社交APP Markov决策过程能耗优化刷新模式边缘计算

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面向社交应用的移动终端能耗优化研究

面向社交应用的移动终端能耗优化研究

作者：郭延超西北大学

学位级别：硕士

随着移动互联网飞速发展和各种新移动应用的出现,人们对快节奏的社交需求不断增长,移动终端的功能越来越丰富,其能耗和计算需求严重制约着移动终端的社交应用的性能,主要造成两方面问题:一方面,移动通讯网络的不稳定性导致社交应用使用... 详细信息

随着移动互联网飞速发展和各种新移动应用的出现,人们对快节奏的社交需求不断增长,移动终端的功能越来越丰富,其能耗和计算需求严重制约着移动终端的社交应用的性能,主要造成两方面问题:一方面,移动通讯网络的不稳定性导致社交应用使用过程中设备的功耗增长明显;另一方面,移动终端系统权限保护级别不同造成基于系统硬件级的软件功耗优化难以实现和普及。针对上述问题,本文结合用户的社交规律以及设备的上下文环境,从硬件角度和软件角度对移动社交应用的能耗优化方法展开系统性研究,其主要工作包含以下几个方面:1.通过研究移动社交应用使用过程中移动端所处环境变换造成的接入网络断续连接(如传输信号突变、网络断连)所带来的频繁地网络状态切换行为,并导致终端耗能显著增加的问题,提出一种结合网络感知与CPU动态调节的能耗优化方法。该方法通过采集一段时间内移动网络和Wi Fi网络状态信息,先通过PCA(Principal Components Analysis,PCA)降维,然后利用SVM(Support Vector Machine,SVM)分类方法将网络信号强度特征划分为默认模式和高频模式,根据分类结果对CPU运行模式进行动态调整,以降低终端功耗和改善用户社交应用的体验。2.通过分析移动终端在不同操作系统下存在的权限紧松现象所造成的硬件级功耗优化适用性差的问题,即难以获得权限切换CPU运行模式的问题,本文从软件级别提出一种基于移动社交内容动态刷新的MDP(Markov Decision Process,MDP)能耗优化方法。该方法忽视系统权限,综合考虑不同的网络环境状态,根据用户使用偏好以及移动终端上下文信息,将采集数据移交本地服务器层处理,建立马尔可夫决策过程计算出最优决策表,动态调整接入网络方式以及社交应用中的最优图片刷新格式。3.仿真实验结果表明,上述两种能耗优化方法在保证用户体验的同时,都达到降低能耗的目的。其中结合网络感知与CPU动态调节的能耗优化方法,在不同应用场景中,随着用户使用频率的升高,其能耗优化率也有所提升,最高优化效率约10.51%。而基于移动社交内容动态刷新的MDP能耗优化方法,从软件级别降低移动社交应用能耗,并针对每个用户生成最优决策表,保证不同用户体验的同时,其最高优化效率约12.10%。

关键词：移动终端移动社交能耗优化

基于深度学习的机器人辅助股骨干骨折钢板置入轨迹规划研究

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基于深度学习的机器人辅助股骨干骨折钢板置入轨迹规划研究

作者：郭延超山东大学

学位级别：硕士

随着我国工业化进程的推进,我们的生活进入了一个全新的时代。一座座高楼拔地而起,马路上的汽车川流不息,工厂中的机器高速运转,人均寿命大幅提高,这些都是社会进步的标志,但也都在一定程度上增加了骨折发生的风险。股骨干骨折约占全身... 详细信息

随着我国工业化进程的推进,我们的生活进入了一个全新的时代。一座座高楼拔地而起,马路上的汽车川流不息,工厂中的机器高速运转,人均寿命大幅提高,这些都是社会进步的标志,但也都在一定程度上增加了骨折发生的风险。股骨干骨折约占全身骨折的6%,是一种常见的下肢高能量损伤。时至今日,微创内固定方式已成为股骨干骨折的首选治疗方案。该方案具有创伤小、并发症少、恢复周期短等优点,但在钢板置入的过程中存在着“看不见”、“插不准”、“拿不稳”等问题。将机器人引入手术过程将在很大程度上解决上述问题,因此,本课题开展了使用机器人系统进行钢板置入的相关研究,以期提高钢板置入的效率与精度。本文选择锁定钢板作为断骨固定的内置物,并借助白光光栅扫描仪获得了钢板表面的点云数据,根据点云数据为钢板设计制造了相应的夹具。使用锁定钢板、锁定钢板夹具、光学三维动作捕捉系统、股骨模型和股骨模型夹具搭建了采集钢板置入轨迹的实验平台。结合骨科医师的指导,设计并完成了轨迹采集实验,获得了各类情况下的钢板置入轨迹,供神经网络模型从中学习钢板置入规律。通过对所获轨迹进行修补、提取等操作,获得训练神经网络模型的数据集。通过分析课题需求,以及各类超参数的常用选项的特点,根据试探性实验确定部分超参数或为超参数选定若干水平,而后借助正交试验和手动微调的方式确定神经网络模型的所有超参数并完成模型训练。该模型以钢板置入前后的相对位姿为输入,以代表置入轨迹的十个相对位姿点为输出,用以根据不同患者的实际情况来规划所需的钢板置入轨迹。完成神经网络模型的训练后,搭建验证实验平台模拟钢板置入前的手术环境,并从实验场景中获取神经网络模型的输入,进而得到钢板置入轨迹上的相对位姿点,经过坐标变换及拟合后由机械臂执行,从而对模型的输出和使用机械臂进行钢板置入的效果进行分析和检验。实验结果表明:模型输出的置入轨迹的整体变化趋势和位姿的波动情况均符合临床需求;模型的泛化能力良好,可应对参数取边缘值的情况;通过发挥机械臂高精度的特点,可准确地将钢板置入到术前规划的目标位姿;置入过程安全可靠,钢板与股骨模型间没有碰撞或摩擦现象。本文结合了深度学习、机器人、动作捕捉等相关技术,完成了钢板置入轨迹的规划,实现了机械臂沿规划路径进行钢板置入。基于深度学习技术构建的轨迹规划模型可根据患者的实际情况有针对性地进行钢板置入轨迹规划,且规划轨迹满足临床要求。机械臂根据规划轨迹进行钢板置入时,具有精度高、安全性好、抗疲劳等特点。本文的相关研究对提高股骨干骨折手术的治疗效果具有重要意义,为下一步的临床应用打下了良好的基础。

关键词：深度学习锁定钢板动作捕捉机械臂轨迹规划

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中高速柴油机实时模型的设计与软硬件实现

中高速柴油机实时模型的设计与软硬件实现

作者：郭延超武汉理工大学

学位级别：硕士

在当前节能环保的形势下,发动机节能减排技术为人们所重点关注。电控技术作为发动机节能减排的核心技术,在国际上已经广泛采用。随着发动机电控单元(ECU)的功能和复杂程度不断提高,传统的台架试验调试ECU方法已经被现代的计算机辅助控... 详细信息

在当前节能环保的形势下,发动机节能减排技术为人们所重点关注。电控技术作为发动机节能减排的核心技术,在国际上已经广泛采用。随着发动机电控单元(ECU)的功能和复杂程度不断提高,传统的台架试验调试ECU方法已经被现代的计算机辅助控制系统设计技术所取代。在当前的ECU开发流程当中,硬件在环仿真技术(HIL)是提高开发效率的关键环节。基于这种发展要求,本研究设计开发一种基于DSP的HIL测试平台,为发动机的ECU的测试开发提供一个平台。要建立ECU的硬件在环仿真平台,首先要建立发动机的实时仿真模型,本研究在部分试验数据的基础上在Boost中建立了发动机的模型,并根据实验数据对此模型进行仿真验证和修改,保证该模型的准确性,然后利用该模型计算发动机在各个工况下的运行参数,利用这些参数在Simulink中建立发动机的本体模型,并根据实验数据和经验公式建立发动机的各个附属模型,最终在Simulink中建立发动机的实时仿真模型。传统的DSP应用系统设计流程分为两个部分：开发设计和产品实现,并且这两个部分分别在不同的开发环境下进行,为了提高DSP的开发效率,本研究采用系统级设计方法,系统级设计方法的核心是将DSP开发流程的两个部分在统一的开发环境中进行,从而有效地将开发流程的两个部分结合在一起。MATLAB中的Real-Time Workshop Embedded Coder和Target for TI C2000工具箱就是为了完成系统级设计而出现的,本研究就是利用这些工具箱实现DSP的系统级设计,将在Simulink中建立的发动机模型直接转换为支持DSP的C语言代码和工程文件,并且自动调用DSP的集成开发环境CCS对产生的工程文件进行编译,编译后可以自动下载到DSP目标板中运行,来模拟实际发动机运行。用新开发的ECU控制该电子柴油机模型可以检验ECU的各项功能是否正常。这样可以极大减少开发成本,缩短产品研发周期,准时提交一流的产品设计,抢占市场先机。

关键词：硬件在环仿真共轨柴油机模型自动代码生成 DSP2812 Matlab/Simulink 嵌入式目标

基于激光雷达与RGB相机融合的玉米作物行检测算法研究

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农业机械学报 2024年第10期55卷 263-274页

作者：江庆安东韩华宇刘京辉郭延超陈黎卿杨洋安徽农业大学工学院合肥230036 智能绿色农业装备安徽省联合共建学科重点实验室合肥230036 智能农业动力装备全国重点实验室洛阳471039

针对单一传感器在面对复杂田间环境适应性差的问题,本文提出了一种基于固态激光雷达(LiDAR)与RGB相机融合的玉米作物行检测方法。首先,研究了固态激光雷达和RGB相机联合标定方法,同步获取玉米作物行图像和点云数据并进行数据预处理。然... 详细信息

针对单一传感器在面对复杂田间环境适应性差的问题,本文提出了一种基于固态激光雷达(LiDAR)与RGB相机融合的玉米作物行检测方法。首先,研究了固态激光雷达和RGB相机联合标定方法,同步获取玉米作物行图像和点云数据并进行数据预处理。然后,将预处理后的图像数据和点云数据融合,实现点云“着色”,基于点云“着色”提出聚类感兴趣密度区域算法。利用“着色”点云完成聚类,并结合作物种植农艺标准(行距),分别验证点云信息和颜色信息的可用性,能够选择最优信息完成作物行感兴趣区域聚类。最后,通过划分点云水平条带的方式确定目标点云的特征点聚类区域,取作物行特征点,并利用最小二乘法拟合作物行检测线。仅需调整行距参数,算法可实现全生命周期的作物行检测,利用正常工况下玉米苗期、前期、中期和后期数据开展算法验证,作物行中心线平均误差不大于1.781°,准确率不小于92.69%,平均耗时不超过102.7 ms。此外,为验证算法鲁棒性,开展了复杂农田背景环境,如高杂草背景、断行、苗期杂草高度与玉米高度相近以及玉米完全封行4种工况作物行检测,算法平均误差不大于1.935°,准确率不小于91.94%,平均耗时不超过108.3 ms。通过讨论阐述了基于点云“着色”开展作物行中心线提取的优越性,本文算法可为作物行中心线可靠检测提供参考。

关键词：玉米作物行识别激光雷达 RGB相机联合标定点云“着色”

自我保存理性与反犹主义——论《启蒙辩证法》的犹太人问题之思

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现代哲学 2021年第5期 29-36页

作者：郭延超复旦大学·哲学学院

来源：评论

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高科技提升潍坊路灯监控管理水平

道路照明 2005年第3期9卷 32-32,27页

作者：郭延超潍坊市路灯管理处

伴随城市照明事业的快速发展，城市照明监控管理越来越受到许多城市的重视。近几年来，潍坊市路灯管理处通过采用“地理信息系统”与“四遥监控系统”相结合的高科技手段，较快提升了城市照明监控管理水平。

关键词：高科技手段管理水平潍坊市路灯监控提升城市照明地理信息系统路灯管理处监控管理

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浅谈景观照明中的环境心理学

道路照明 2005年第2期9卷 37-39页

作者：郭延超潍坊市路灯管理处

环境心理学是一门综合性学科，主要研究人们在不同环境下，其心理发生不同变化并探求环境和心理之间互动、因果关系的学问。环境心理学研究表明，人与环境具有相互作用的关系，在这个互动过程中，人可以改变环境，同时，人的思想和行为... 详细信息

环境心理学是一门综合性学科，主要研究人们在不同环境下，其心理发生不同变化并探求环境和心理之间互动、因果关系的学问。环境心理学研究表明，人与环境具有相互作用的关系，在这个互动过程中，人可以改变环境，同时，人的思想和行为也可被环境所影响。作为改善人居环境，提升城市品质的景观照明，更应充分体现“以人为本”的理念，将环境心理学较好地运用到景观照明的规划、设计中去，实现人与环境的和谐统一。

关键词：环境心理学景观照明人与环境心理学研究因果关系相互作用人居环境城市品质以人为本和谐统一分体

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阻尼比对输送带横向振动特性的影响研究

机械设计 2019年第11期36卷 50-55页

作者：周广林韩忠惠郭延超黑龙江科技大学机械工程学院

为避免带式输送机输送带发生跑偏或引起机架共振现象,影响带式输送机输送带正常摩擦传动,分析了输送带微元受力状况,建立带有黏性阻尼的输送带横向振动方程。基于Recurdyn仿真软件,建立带式输送机虚拟仿真模型。在不同的3个位置布置横... 详细信息

为避免带式输送机输送带发生跑偏或引起机架共振现象,影响带式输送机输送带正常摩擦传动,分析了输送带微元受力状况,建立带有黏性阻尼的输送带横向振动方程。基于Recurdyn仿真软件,建立带式输送机虚拟仿真模型。在不同的3个位置布置横向位移传感器,分析了带式输送机启动阶段与平稳运行阶段输送带橫向振动特性,研究输送带阻尼比对横向振动的影响,通过分形盒维数定量研究输送带横向振动的系统稳定性。结果表明:输送带阻尼比对带式输送机横向振动影响较大,适当调整输送带阻尼比,能够有效降低输送带横向振动程度,当阻尼比在0.4~0.6内时,输送带横向振动位移盒维数较低,带式输送机系统稳定性较好。

关键词：带式输送私输送带横向振动阻尼比