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面向MCM-GPU体系结构的电压噪声表征及平缓设计研究

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面向MCM-GPU体系结构的电压噪声表征及平缓设计研究

作者：陈科宇吉林大学

学位级别：硕士

随着摩尔定律的逐渐放缓,通过增加单芯片面积来提升处理器算力变得愈发困难。与此同时,深度学习、自动驾驶、图处理等领域的应用对以GPU为核心的高性能计算系统的算力需求依然在不断增加。在这一背景下,MCM(Multi-Chip-Module,多芯片模... 详细信息

随着摩尔定律的逐渐放缓,通过增加单芯片面积来提升处理器算力变得愈发困难。与此同时,深度学习、自动驾驶、图处理等领域的应用对以GPU为核心的高性能计算系统的算力需求依然在不断增加。在这一背景下,MCM(Multi-Chip-Module,多芯片模块)技术可以突破单芯片面积的限制从而实现对GPU处理器算力的扩展,正逐渐受到关注。MCM-GPU在同一封装上集成多个GPU处理器芯片模块(GPU Module,GPM),可以在不增加单芯片面积的前提下实现性能的大幅提升。与传统单芯片GPU相比,MCM-GPU具有更大的规模。并且除了处理器芯片内的功耗,不同芯片模块在封装级别的通信会产生额外的片外区域功耗,因此导致MCM-GPU面临严重的能效挑战。而电压噪声是影响处理器能效的重要因素,电压噪声会使程序在执行过程中出现电压不稳定。为保障程序的正常执行,处理器系统通常采用电压保护带的设计来减少大幅度电压噪声的影响。由于大幅度电压噪声的出现频率较低,所以电压保护带在大部分情况下会造成系统的能效浪费。本文面向MCM-GPU体系结构开展电压噪声表征及平缓设计研究,旨在通过平缓电压噪声有效降低处理器的电压保护带,实现系统能效的提升。首先,此研究对MCM-GPU的体系结构进行建模,模拟程序在MCM-GPU上执行时的性能、功耗、电压特征。其中,片内性能和功耗模拟以现有的GPU架构为基础进行扩展,片外区域模拟增加GPM间的通信延迟和功耗。对于电压模拟,通过对MCM-GPU体系结构的片上供电网络(PDN)进行相应设计,根据处理器的热设计功率(TDP)对供电网络的电子元件参数进行缩放以捕获处理器上不同区域的电压信息。然后,此研究对MCM-GPU的电压噪声进行表征。首先分析了不同基准程序的最大电压噪声,观察到了MCM-GPU比单片GPU中电压噪声幅度更高的现象,并详细论证其原因。接着在时间维度的电压噪声分布分析中发现大幅度电压噪声的分布频率较低,程序执行的大部分时间电压噪声幅度都较小。在空间维度的电压噪声分析中发现不同GPM的电压噪声趋势类似但是存在明显的周期差异,以及不同GPM和SM间非均匀的功率分布。之后,文章还对一些MCMGPU架构的敏感性参数进行研究,观察它们对电压噪声幅度的影响。最后,结合MCM-GPU的电压噪声特征以及产生原因提出了两种平缓技术,包括GPM感知平缓技术(GPM aware mitigation,GAM)和电压噪声幅度感知平缓技术(droop magnitude aware smoothing,DMAS)。两者分别以GPM内线程簇数量变化和不同电压噪声幅度的访存指令变化特性对电压噪声进行平缓。然后本文对两种技术在平缓电压噪声有效性、性能、能耗几个维度上进行了详细的评估,并进行了不同敏感性参数评估研究。实验结果表明,在基准配置下,GPM感知平缓技术和电压噪声幅度感知平缓技术能够分别以29.4%和38.1%的平均平缓幅度有效减少电压下降,提升电压稳定性,并在性能损失较低的条件下节省能耗。

关键词： MCM-GPU 电压噪声能效 GPU体系结构

中药复配物对鸡产气荚膜梭菌坏死性肠炎治疗效果研究

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中药复配物对鸡产气荚膜梭菌坏死性肠炎治疗效果研究

作者：陈科宇四川农业大学

学位级别：硕士

鸡坏死性肠炎是一种由产气荚膜梭菌感染所致的炎症性肠道疾病,产气荚膜梭菌通过在肠道内的定殖,导致肠道坏死,引起鸡腹泻,造成了家禽养殖业的极大经济损失。随着全球禁抗令的颁布,抗生素已经不可作为饲料添加剂防治鸡坏死性肠炎,而作为... 详细信息

鸡坏死性肠炎是一种由产气荚膜梭菌感染所致的炎症性肠道疾病,产气荚膜梭菌通过在肠道内的定殖,导致肠道坏死,引起鸡腹泻,造成了家禽养殖业的极大经济损失。随着全球禁抗令的颁布,抗生素已经不可作为饲料添加剂防治鸡坏死性肠炎,而作为具有自己特色和优势的中药,引起了人们的关注,有报道显示不同中药提取物复配使用可提高抗菌效力。本研究以甘草提取物和黄芩提取物作为材料,并以不同浓度将二者提取物进行复配,得到中药复配物。探讨了甘草和黄芩复配物对产气荚膜梭菌的体外抑菌作用和体内治疗鸡坏死性肠炎的效果,同时利用高效液相色谱测定了甘草提取物和黄芩提取物的有效成分,对甘草提取物和黄芩提取物进行质量控制,旨在为中药治疗鸡坏死性肠炎提供理论依据。主要研究结果如下:1.甘草提取物对产气荚膜梭菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为8 mg/m L,对产气荚膜梭菌的最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC)为32 mg/m L;黄芩提取物对产气荚膜梭菌的MIC为4 mg/m L,MBC为16 mg/m L;对甘草提取物和黄芩提取物有效成分进行含量测定,结果显示,甘草提取物中芹糖甘草苷的含量为3.09%,甘草苷的含量为2.81%,甘草素的含量为1.71%,甘草酸的含量为9.91%;黄芩提取物中黄芩苷的含量为6.41%,汉黄芩苷的含量为1.60%,黄芩素的含量为2.00%。且10个批次的甘草和黄芩提取物中同一有效成分无显著差异。2.当甘草提取物以1 mg/m L、黄芩提取物以0.5 mg/m L进行复配时即可抑制产气荚膜梭菌的生长,即为两者复配后的MIC,对产气荚膜梭菌表现为协同抑菌作用;当甘草提取物和黄芩提取物分别以8 mg/m L和8 mg/m L复配时,此为MBC;甘草和黄芩复配物通过破坏产气荚膜梭菌的细胞膜,导致蛋白质的外泄,引起细菌死亡。还可抑制细菌生物膜的形成,增加细胞表面疏水率,减少细菌黏附与正常生理代谢生长。3.在饲料中添加一定剂量中药复配物(1 000 mg/kg)可缓解由于产气荚膜梭菌定殖导致的鸡坏死性肠炎的临床症状,提高感染引起的生长性能降低(P<0.05);提高鸡血清中免疫球蛋白A(Ig A)、免疫球蛋白M(Ig M)、免疫球蛋白Y(Ig Y)含量(P<0.05),缓解产气荚膜梭菌造成的鸡肠道结构损伤,保护肠道正常结构与功能;降低空肠中炎症因子肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素10(IL-10)、γ干扰素(IFN-γ)的含量,改善炎症反应;提高空肠中紧密连接蛋白1(ZO-1)、闭合蛋白(Occludin)、紧密连接跨膜蛋白1(Claudin-1)、黏蛋白2(MUC2)的含量,维护肠道完整性;影响盲肠微生物区系的Beta多样性,降低盲肠微生物区系门水平中变形菌门的丰度,减少有害细菌的定殖,提高属水平中栖粪杆菌属的丰度,有益于潜在益生菌的生长;降低瘤胃球菌属的丰度,减缓炎症反应;降低贺氏菌属的丰度,改善腹泻症状;降低梭菌属丰度,减少产气荚膜梭菌定殖,维持肠道健康水平。

关键词：产气荚膜梭菌鸡坏死性肠炎免疫调节肠道健康

教师职业认同对教学敏感的影响：有调节的中介作用

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教师职业认同对教学敏感的影响：有调节的中介作用

作者：陈科宇湖北师范大学

学位级别：硕士

教学敏感是教师对教学情境的觉察、领悟和解释能力,是衡量教师教学意识的重要品质。随着课程与教学改革的深入,对教师专业发展的要求不仅局限于提升教师的专业知识和专业技能,更为重视向内不断激活教师更深层的教学意识,特别是强调教师... 详细信息

教学敏感是教师对教学情境的觉察、领悟和解释能力,是衡量教师教学意识的重要品质。随着课程与教学改革的深入,对教师专业发展的要求不仅局限于提升教师的专业知识和专业技能,更为重视向内不断激活教师更深层的教学意识,特别是强调教师对学生身心发展和学习行为变化的敏感度。教学敏感对教师教学意识的影响,其内在机制尚且还不明确,教师教学敏感对其教学意识的影响可能存在直接效应,也可能存在间接效应,还有可能是受到学校教学氛围的影响。本研究随机选取H省675名中小学教师为被试样本,采用教师职业认同量表、组织支持感量表、教师教学敏感调查问卷作为调查工具,对中小学教师教学敏感的特点及其与职业认同的关系进行探究,以及组织支持感和职称在这一关系中的作用。研究发现:(1)总体上中小学教师教学敏感水平、职业认同水平及组织支持感中等偏上。(2)中小学教师职业认同、组织支持感与教学敏感各维度均呈显著的正相关关系。(3)组织支持感在教师职业认同和教学敏感之间起到部分中介作用。(4)职称在组织支持感对职业认同与教学敏感关系的中介过程中,对职业认同与教学敏感这一路径具有调节效应。因此,中小学教师职业认同对其教学敏感的影响有直接和间接两条路径,并且受到教师职称的调节。

关键词：中小学教师教学敏感职业认同组织支持感中介效应有调节的中介模型

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以科技为情境的高中物理试题命制初探

以科技为情境的高中物理试题命制初探

作者：陈科宇广西师范大学

学位级别：硕士

随着新课程改革的推进,高中物理学习评价逐渐为以学生发展为本、以物理学科核心素养为基础,倡导创设真实且有价值的问题情境。科技作为高中生接触过的领域,蕴含着丰富的情境资源,可用于命制高中物理试题。本文尝试探究命制科技为情境的... 详细信息

随着新课程改革的推进,高中物理学习评价逐渐为以学生发展为本、以物理学科核心素养为基础,倡导创设真实且有价值的问题情境。科技作为高中生接触过的领域,蕴含着丰富的情境资源,可用于命制高中物理试题。本文尝试探究命制科技为情境的高中物理试题的过程和思路。本文先从文献研究出发,对高中物理科技情境试题做概念界定。接着从近六年的高考卷中筛选出76道以科技为情境的试题,从题型、情境素材、考查的知识主题和能力要求四个方面做统计,分析总结命题特点,得出科技情境试题突出特点,分别是:着重考查学生综合运用知识与能力;考查学生辨析物理观念的水平;简化情境内容,在选项中给出提示以降低考试难度。紧接着阐述科技情境素材的选择来源,主要来源于科技前沿素材、科技应用素材和科技原理素材。并依次阐述了各类科技情境素材的特点,分别是:科技前沿素材的前沿性、灵活性和以及能陶冶学生情操;科技应用素材的应用场景多元化;科技原理素材让学生主动探究物理规律。本文再依据其特点阐述各类情境素材的命制策略,主要是选择合适的素材,根据素材的特点进行相应的处理,根据所选素材结合高中物理知识,对题干当中的物理过程进行描述,设置合理的物理问题。对命题的流程进行探讨,主要有:确定考查对象,确定评价内容、确定科技情境试题类型及题型、选取情境素材、加工处理素材并设计试题、编写答案、制定双向细目表、给教师调查评价并施测。根据素材来源,命制了3道试题;根据无人机的特点,从知识主题的分类上命制了4道试题;以水火箭为例,探讨命题过程应该注意科学性原则、公平性原则、命题逻辑要严谨、数据图表要真实。本文设计了7道试题,并对其中的6道试题在某市高中对学生进行实测,并检验了科技情境素材的试题是否符合标准。通过以上的探究,得出以科技为情境的高考物理试题特点,科技情境题的素材来源特点及命题策略。最后归纳了以科技为情境的高中物理试题命制流程,命题过程中需要注意的事项。本论文针对前面所做的工作提出了两点建议,一是命题建议,具体涉及命题技巧、命题内容、命题中如何融入情感道德与价值观等;二是教学建议,具体包括注重科技意识的培养、融入科技制作等,为以后的命题与物理教学提供参考。

关键词：科技情境高中物理试题命制

讲好百年党史培育时代新人——庆祝《思想政治课教学》创刊40周年暨“学党史讲思政”一体化教学研讨会

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思想政治课教学 2022年第3期3卷 95-96页

作者：陈科宇北京师范大学哲学学院

为深入学习贯彻党的十九届六中全会精神,总结研究大中小学思政课一体化建设经验和规律,探讨党史教育如何有机融入思政课教学,回顾总结40年办刊经验,2021年12月17日,庆祝《思想政治课教学》创刊40周年暨“学党史讲思政”一体化教学研讨... 详细信息

为深入学习贯彻党的十九届六中全会精神,总结研究大中小学思政课一体化建设经验和规律,探讨党史教育如何有机融入思政课教学,回顾总结40年办刊经验,2021年12月17日,庆祝《思想政治课教学》创刊40周年暨“学党史讲思政”一体化教学研讨会在北京师范大学京师学堂举行。

关键词：办刊经验时代新人思想政治课教学思政课教学党史教育教学研讨会大中小学学党史

基于时空理论的组织最优区分管理模型和策略研究

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管理评论 2024年第4期36卷 192-206页

作者：陈国权陈科宇清华大学经济管理学院北京100084

组织一方面面对着一致性压力,需要和其他组织保持相似,以获取合法性;另一方面也面临着差异化压力,力求和市场上的其他组织不同,以获得竞争优势。这两种形式的压力间存在内在张力,组织如何在一致性和差异化间取得平衡被称为组织的最优区... 详细信息

组织一方面面对着一致性压力,需要和其他组织保持相似,以获取合法性;另一方面也面临着差异化压力,力求和市场上的其他组织不同,以获得竞争优势。这两种形式的压力间存在内在张力,组织如何在一致性和差异化间取得平衡被称为组织的最优区分问题。本研究对分散在组织管理多个研究领域的最优区分研究进行了梳理和整合,并构建了基于时空理论的组织最优区分管理模型,为最优区分理论的发展和问题解决提供了一个整体、综合的分析框架。本研究通过动态、层次、维度的理论视角,分析了组织的一致性和差异化在时间和空间上的特征。研究进一步提出,通过建立时间、层次和维度参照系,综合理解多重和相对时间的影响,熟练进行策略焦点的层次转移,灵活采取维度的划分和整合,组织可以更好地实现对一致性和差异化的情境化、动态的平衡。

关键词：最优区分时空理论组织管理一致性差异化

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情绪冲突视角下青年亲密关系沟通模式探究

中国青年研究 2024年第3期 27-34页

作者：赵云泽陈科宇中国人民大学新闻与社会发展研究中心中国人民大学新闻学院

亲密关系作为人际关系发展的最高阶段,在这个阶段情绪管理尤为重要。情绪冲突理论的视角能够对此研究带来新的启发。本研究通过深度访谈法,基于情绪冲突视角对青年亲密关系沟通情境中的影响因素进行分析,试图构建出青年亲密关系沟通的... 详细信息

亲密关系作为人际关系发展的最高阶段,在这个阶段情绪管理尤为重要。情绪冲突理论的视角能够对此研究带来新的启发。本研究通过深度访谈法,基于情绪冲突视角对青年亲密关系沟通情境中的影响因素进行分析,试图构建出青年亲密关系沟通的负面情绪管理模式。研究发现,在青年亲密关系语境下,期望落差与行为冲突导致了负面情绪唤起,负面情绪的上升因循着“情绪唤起-认知障碍-非理性沟通(情绪宣泄)-沟通终结”的激发路径,沟通倦怠在其中起到了调节作用。个体会通过认知资源投入、认知资源转移和正性认知引入的方式来管理情绪。由此,接纳对方的情绪宣泄并给予情感抚慰,或是能动地转移注意力资源,成了有效冷却负面情绪的手段。本文揭示了引发青年亲密关系冲突最重要的“情绪冲突”的运行机制,对于改善亲密关系沟通具有重要的启示。

关键词：青年亲密关系情绪冲突情绪管理沟通

非同一性哲学:阿多诺论把握艺术作品真理性内容的基础

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北京师范大学学报（社会科学版） 2022年第2期 87-94页

作者：罗松涛陈科宇北京师范大学哲学学院、价值与文化研究中心北京100875 北京师范大学哲学学院北京100875

阿多诺将非同一性哲学思想贯穿于其批判物化现实的美学理论中。在突破观念论美学、考察艺术作品的真理性内容时,他着重阐释了真理性内容与哲学、抽象同一性与具体非同一性的关系问题,并表明艺术作品的真理性内容不同于哲学认识论所追求... 详细信息

阿多诺将非同一性哲学思想贯穿于其批判物化现实的美学理论中。在突破观念论美学、考察艺术作品的真理性内容时,他着重阐释了真理性内容与哲学、抽象同一性与具体非同一性的关系问题,并表明艺术作品的真理性内容不同于哲学认识论所追求的形而上学真理。在批判介入艺术直接性的同时,阿多诺认为艺术能够通过模仿相对独立地介入社会,这是艺术获得真理性内容的前提。借助审美形式这一中介,阿多诺思考了艺术作品克服物化现实的可能性,并基于艺术与社会的非同一性关系,赋予艺术作品一种解放意图。

关键词：非同一性哲学艺术作品真理性内容模仿审美形式

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社会资本参与特色小镇建设的困境与出路

农业经济 2020年第11期 120-122页

作者：陈科宇川北医学院四川南充637000

特色小镇建设是一项复杂的工程,其中涉及众多子项目,单一依靠政府投资难以解决资金问题,社会资本参与是特色小镇建设的有效途径。但当前社会资本参与特色小镇建设主要面临投资标准和投资导向不明确、缺乏良好的资本生态等现实困境,为此... 详细信息

特色小镇建设是一项复杂的工程,其中涉及众多子项目,单一依靠政府投资难以解决资金问题,社会资本参与是特色小镇建设的有效途径。但当前社会资本参与特色小镇建设主要面临投资标准和投资导向不明确、缺乏良好的资本生态等现实困境,为此,需制定符合当地实际的投资标准,寻找适合的社会资本,同时注重协调好各类投资主体之间的利益。

关键词：社会资本特色小镇运营管理利益协调