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神经形态计算:从脉冲神经网络到边缘部署

软件学报 2025年

作者：俞诗航易梦军吴洲申富饶赵健计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京大学计算机学院南京大学人工智能学院南京大学电子科学与工程学院

受生物神经系统启发,神经形态计算的概念于20世纪80年代被提出,旨在模拟生物大脑的结构和功能,实现更高效、更具生物合理性的计算方式.作为神经形态计算的代表模型,脉冲神经网络(SNN)因其脉冲稀疏性,事件驱动性、生物可解释性以及硬件... 详细信息

受生物神经系统启发,神经形态计算的概念于20世纪80年代被提出,旨在模拟生物大脑的结构和功能,实现更高效、更具生物合理性的计算方式.作为神经形态计算的代表模型,脉冲神经网络(SNN)因其脉冲稀疏性,事件驱动性、生物可解释性以及硬件契合性等优势,在资源严格受限的边缘智能任务中得到了广泛应用.针对脉冲神经网络的边缘部署情况进行梳理和汇总,首先从脉冲神经网络模型自身的原理出发,论述脉冲神经网络的高能效计算方式以及巨大的边缘部署潜力.然后介绍当下常见的脉冲神经网络硬件实现工具链,并重点对脉冲神经网络在各类神经形态硬件平台的部署情况做详细的整理与分析.最后,考虑到硬件故障行为已发展为当下研究中不可避免的问题,对脉冲神经网络边缘部署时的故障与容错研究进行概述.从软件模型原理到硬件平台实现,全面系统地介绍神经形态计算的最新进展,分析脉冲神经网络边缘部署时遇到的困难与挑战,并针对这些挑战给出未来可能的解决方向.

关键词：神经网络脉冲神经网络神经形态计算边缘智能

基于分布式对比学习的遥感场景分类模型后门防御

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地球信息科学学报 2025年

作者：陈玮彤任娜朱长青杨弈航张佳乐扬州大学信息工程学院江苏省知识管理与智能服务工程研究中心虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学) 江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心

【目的】高性能遥感场景分类模型的训练需要搜集海量遥感数据样本，不同来源的数据安全性难以管控。为了应对数据集可能被投毒的安全挑战，同时顾及遥感数据集的大规模与大模型复杂计算对分布式训练的需求，本文提出了一种基于分布式对... 详细信息

【目的】高性能遥感场景分类模型的训练需要搜集海量遥感数据样本，不同来源的数据安全性难以管控。为了应对数据集可能被投毒的安全挑战，同时顾及遥感数据集的大规模与大模型复杂计算对分布式训练的需求，本文提出了一种基于分布式对比学习的遥感场景分类模型后门防御方法。【方法】通过将遥感数据集划分至不同的工作节点执行分布式训练，各节点将训练的模型参数，包括特征提取器与预测器的权重，上传至服务器进行参数聚合，迭代这一过程直至模型收敛。在工作节点训练阶段，执行两阶段训练：第一阶段通过增强数据集进行对比学习，用于训练干净的特征提取器；第二阶段，在冻结特征提取器的基础上，使用本地数据与标签训练预测器。在服务器参数聚合阶段，通过计算工作节点上传的预测器权重与上一轮聚合权重的差异，判断该节点是否存在有毒数据，进而标记有毒数据并排除该节点的聚合器权重，从而实现安全聚合。【结果】在EuroSAT、NaSC-TG2和PatternNet遥感数据集，以及ResNet-50、VGG16和GoogleNet模型上的实验表明，本文提出的方法将平均后门攻击成功率从99.77%显著降低至1.36%，有效抑制了BadNets、Blended、SIG、Trojan和WaNet五种后门攻击。【结论】为遥感场景分类模型训练过程中的后门防御提供有效的理论与方法支撑。

关键词：遥感场景分类模型后门防御数据投毒分布式训练对比学习遥感数据集安全聚合

国土空间生态保护修复对中国脱贫地区经济发展的影响——基于PSM-DID方法的实证分析

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干旱区地理 2025年

作者：张帅航原野苗颖凤曹辰瑜赵嘉瑜王霜李倩山西财经大学公共管理学院

探究国土空间生态保护修复对中国脱贫地区经济发展的影响，可为脱贫地区经济可持续发展及后脱贫时代相对贫困地区乡村振兴工作提供科学依据。运用双重差分-倾向得分匹配（PSM-DID）模型，对我国“十三五”期间及“十四五”期间第一批、... 详细信息

探究国土空间生态保护修复对中国脱贫地区经济发展的影响，可为脱贫地区经济可持续发展及后脱贫时代相对贫困地区乡村振兴工作提供科学依据。运用双重差分-倾向得分匹配（PSM-DID）模型，对我国“十三五”期间及“十四五”期间第一批、第二批国家级山水林田湖草沙一体化保护和修复工程项目（“山水工程”）共涉及到的58个国家级脱贫县和与其自然社会经济本底条件类似的182个未列入国家“山水工程”的脱贫县的2010—2020年的经济面板数据进行对比，测度国土空间生态保护修复对中国脱贫地区经济发展的影响。结果表明：（1）在其他条件不变的情况下，相对于未实施国土空间生态保护修复的脱贫地区，实施国土空间生态保护修复的脱贫县经济发展速率显著提高了0.0329，这一结论在进行了平衡性检验、平行趋势检验及安慰剂检验等稳健性检验后仍成立。（2）国土空间生态保护修复实施中，宜考量工程实施带动经济发展的近远期效应。生态产品价值实现作为可持续推动脱贫地区经济发展重要手段，宜在完善相关生态产品价值实现制度的基础上，给脱贫地区更多政策支持，助力其实现“绿水青山”向“金山银山”转化。

关键词：国土空间生态保护修复脱贫地区经济发展 PSM-DID

股骨头坏死手术治疗知识图谱：2005-2024数据的文献计量学分析

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中国组织工程研究 2025年

作者：王勇李宏宇刘雨航王丰幸广西骨伤医院广西中医药大学

背景：股骨头坏死是一种会导致股骨头塌陷和关节退化的严重疾病，通常会导致严重的髋关节疼痛，并且会累及膝关节和同侧臀部。手术干预仍然是治疗晚期股骨头坏死的主要手段，但该领域的研究热点和趋势正在不断变化，且目前还没有对这一... 详细信息

背景：股骨头坏死是一种会导致股骨头塌陷和关节退化的严重疾病，通常会导致严重的髋关节疼痛，并且会累及膝关节和同侧臀部。手术干预仍然是治疗晚期股骨头坏死的主要手段，但该领域的研究热点和趋势正在不断变化，且目前还没有对这一研究领域进行文献计量学分析。目的：通过文献计量学分析，全面概述2005-2024年全球关于股骨头坏死手术治疗的研究趋势、知识结构和新兴热点。方法：在Web of Science核心合集(WoSCC)及中国知网(CNKI)数据库中检索2005-09-01/2024-09-01与股骨头坏死手术治疗相关的出版物。采用VOSviewer、CiteSpace和R软件包“Bibliometrix”进行文献计量学分析。结果与结论：(1)根据特定关键词检索以及相关剔除条件检索文献后导入文献计量学软件，使用软件去重之后得到WoSCC数据库相关文献539篇；CNKI数据库相关文献1 039篇；(2)在WoSCC数据库中，中国和美国为主要发文国家；2005-2024年间，出版物数量总体呈上升趋势，2016年和2022年达到2个高峰；上海交通大学、四川大学、Hospital for Special Surgery(HSS)、北京大学为主要研究机构；J PEDIATR ORTHOP、CLIN ORTHOP RELAT RES、J ORTHOP SURG RES是该领域最受欢迎的期刊；J BONE JOINT SURG AM、CLIN ORTHOP RELAT R、J BONE JOINT SURG BR是该领域被引最频繁的期刊；这些出版物来自2 498位作者，其中何伟、SIEBENROCK, KLAUS A、KLINGELE, KEVIN E、孙伟发文量最多，MONT MA、LIEBERMAN JR、DELANOIS RE、MARKER DR的文章被引次数最多；股骨头坏死手术治疗中avascular necrosis、hip、femoral-head是主要话题及新兴研究热点的关键词；(3)在CNKI数据库中，上海交通大学附属第六人民医院骨科(8篇)、华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科(7篇)以及中国中医科学院望京医院(7篇)为主要发文机构；《中国矫形外科杂志》(36篇)、《中国骨与关节损伤杂志》(36篇)为发文量最多的期刊；发文作者前3名的为何伟(14篇)、陈卫衡(9篇)、刘欣伟(5篇)；关键词前5名的为手术治疗(49次)、内固定(25次)、治疗(23次)、综述(22次)、髓芯减压(22次)；(4)此文为全面总结手术治疗股骨头坏死的研究动态和进展的文献计量学研究，指出了最近的研究前沿和热点方向，将为相关学术研究提供依据并为临床决策者提供参考。

关键词：股骨头坏死手术文献计量学可视化分析 Bibliometrix 研究趋势生物材料

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异戊二烯共聚改性木质素补强橡胶复合材料

北京林业大学学报 2025年

作者：侯世航任顺强王司晨张继川樊永明北京林业大学材料科学与技术学院北京化工大学材料科学与工程学院

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙... 详细信息

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙烯酰氯酰化改性，并通过自由基共聚实现酰化木质素与异戊二烯的共聚合，在木质素大分子中引入长链烷烃侧基，制备异戊二烯/酰化木质素共聚材料（ALI）。然后，测试分析改性木质素的机构变化、ALI在橡胶基体中的分散特性以及天然橡胶复合材料的力学性能。【结果】改性木质素材料的羟基含量降低，接触角从66.13°上升到80.16°，分子极性下降，与橡胶本体的相容性增加。ALI添加量为5 g时，复合材料的拉伸强度为20.61 MPa，与炭黑填充样品相近；断裂伸长率达到581.20%，较炭黑填充样品增加了42.40%。这证明改性木质素材料在填料-橡胶网络中分散性良好，橡胶基体得到补强。【结论】本研究制备的异戊二烯/酰化木质素共聚材料成功改善了木质素与橡胶基体的相容性，天然橡胶复合材料表现出良好的强度和韧性，实现了对天然橡胶复合材料的补强。

关键词：木质素异戊二烯共聚天然橡胶补强聚合物基复合材料

基于节点重要度的深层地下空间亚安全区选址研究

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灾害学 2025年第1期40卷 174-179页

作者：蒋辰瑜李超杨瑞航周铁军重庆大学建筑城规学院重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

为防范化解深层地下疏散面临的安全风险,引入亚安全区的概念,在深地设置具有安全保障和疏散缓冲功能的临时避难场所。将深层地下空间模型抽象为拓扑网络,对各网络节点的节点重要度进行计算,进而基于深地疏散特征和节点重要度排序结果,... 详细信息

为防范化解深层地下疏散面临的安全风险,引入亚安全区的概念,在深地设置具有安全保障和疏散缓冲功能的临时避难场所。将深层地下空间模型抽象为拓扑网络,对各网络节点的节点重要度进行计算,进而基于深地疏散特征和节点重要度排序结果,确立亚安全区选址及分级依据。结果表明,与地面直接相接的一级垂直疏散体底部是重要的疏散节点,应选定为一级亚安全区;节点重要度排序前7.0%的节点多为水平疏散通道相互交接处的楼梯间前室,选定为二级亚安全区;节点重要度排序7.0%~18.4%的节点多为硐室内部楼梯间前室,选定为三级亚安全区。该文提出的深地亚安全区选址能有效保障深层地下空间人员的疏散安全,为建立地下空间安全疏散体系提供理论依据和技术支撑。

关键词：深层地下空间亚安全区节点重要度拓扑网络选址

农村数字普惠金融发展水平测度与影响因素研究——以安徽省为例

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商展经济 2025年第1期 19-24页

作者：王子航浙江理工大学浙江杭州310018

数字普惠金融能够为乡村振兴提供持续的资金支持,探索农村数字普惠金融的发展水平与影响因素,能够发挥普惠金融在乡村振兴中的助推作用。本文基于2010—2020年的安徽省级面板数据,从供给角度、需求角度、使用水平三个维度测算了安徽省... 详细信息

数字普惠金融能够为乡村振兴提供持续的资金支持,探索农村数字普惠金融的发展水平与影响因素,能够发挥普惠金融在乡村振兴中的助推作用。本文基于2010—2020年的安徽省级面板数据,从供给角度、需求角度、使用水平三个维度测算了安徽省近十年来普惠金融发展指数IFI,其中,2018年以前安徽普惠金融发展指数相对缓慢,在2018年安徽省乡村振兴战略实施以后,普惠金融发展指数高速稳定增长。本文运用多元回归方法从政治、经济、社会层面选取五个解释变量,实证检验了影响安徽省普惠金融发展的因素,结果表明,GDP增长率、农村收入水平、城镇化率对普惠金融发展有显著影响。政府和社会应从深化普惠金融模式改革、创新金融服务产品、健全普惠金融体系、加强金融基础设施建设等方面推进普惠金融在乡村的发展,从而让普惠金融助推乡村振兴,仅供参考。

关键词：乡村振兴普惠金融普惠金融指数线性回归拟合影响因素

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配角与主角的更替:电懋演员培植策略研究

视听 2025年第2期 49-54页

作者：史羽航北京电影学院电影学系

国际电影懋业有限公司在香港地区成立后打造了许多家喻户晓的明星,不同的背后主理团队促成了前后两个阶段,打造了三批新人。第一阶段呈现“小班教学”模式,将新人从配角推向主角,打造星辉熠熠的形象,发扬了公司的现代明星特性;第二阶段... 详细信息

国际电影懋业有限公司在香港地区成立后打造了许多家喻户晓的明星,不同的背后主理团队促成了前后两个阶段,打造了三批新人。第一阶段呈现“小班教学”模式,将新人从配角推向主角,打造星辉熠熠的形象,发扬了公司的现代明星特性;第二阶段则招募人数更多,形成班级规模。但由于人数的增加,新人机会变少,从主角培养的目标滑向了屈居配角的状态。公司后期人才储备数量增加却没能挽回颓势,分散宣传反而改变公司本身打造大明星的经营特点,没能推出有力新秀。

关键词：电懋新人演员训练班

基于地基激光雷达人工蒙古栎削度-二元材积方程的构建

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森林工程 2025年第1期41卷 162-173页

作者：李苑鑫吴楚航邢艳秋东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040 青岛市即墨区退役军人事务局山东青岛266200

为提高干形复杂树种材积无损估算的精度,利用地基激光雷达点云数据,构建基于人工蒙古栎最优削度模型的二元材积方程。以哈尔滨市城市林业示范基地的蒙古栎人工林为研究对象,使用地基激光雷达扫描获得完整点云数据,经过裁剪、高程归一化... 详细信息

为提高干形复杂树种材积无损估算的精度,利用地基激光雷达点云数据,构建基于人工蒙古栎最优削度模型的二元材积方程。以哈尔滨市城市林业示范基地的蒙古栎人工林为研究对象,使用地基激光雷达扫描获得完整点云数据,经过裁剪、高程归一化、滤波、单木分割和枝叶分离等处理提取树干结构参数。根据蒙古栎干形特征,选用6种削度方程模型(Biging(1984)、Amidon(1984)、孟宪宇(1982)、Kozak(2004)-Ⅱ、曾伟生等(1997)、Max and Burkhart(1976)),通过非线性回归拟合,筛选最优模型并构建削度-二元材积方程。研究结果表明,单木定位识别精度为95.22%,树高和胸径的提取值与实测值决定系数(R2)分别为0.97和0.98;最优削度模型拟合结果的决定系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)分别为0.99和0.38 cm。所构建的蒙古栎削度-二元材积方程与现有材积计算方法进行残差分析表明,其估算结果具备可靠性,可为利用地基激光雷达点云数据估算干形复杂的树种材积提供重要技术支持。

关键词：蒙古栎地基激光雷达林木参数削度方程材积方程