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基于卸载策略的物联网边缘计算任务调度优化

华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期50卷 264-273页

作者：黄如宋国梁华东理工大学信息科学与工程学院上海200237

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)通过将计算任务卸载到边缘服务器,为用户提供了低延时、低能耗的服务,解决了传统云计算的不足。在移动边缘计算中,如何进行卸载决策是提供低延时、低能耗服务的关键技术之一。除此之外,由于无... 详细信息

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)通过将计算任务卸载到边缘服务器,为用户提供了低延时、低能耗的服务,解决了传统云计算的不足。在移动边缘计算中,如何进行卸载决策是提供低延时、低能耗服务的关键技术之一。除此之外,由于无线信道的带宽资源有限,不合理的带宽分配会使用户设备的能耗和延时增加,因此如何进行合理的资源分配也是边缘计算实现的关键。为联合优化时延、能耗与计算资源,本文提出了一个基于蒙特卡洛树搜索的多通道探索算法(Multi-Channel Search Algorithm based on Monte Carlo Tree Search,MCS-MCTS)。首先,以延时和能耗的成本为优化目标,将计算资源分配决策及传输功率建模决策建模为凸优化问题,采用梯度下降法求解最优传输功率分配问题,通过拉格朗日乘子法及卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件求解最优计算资源分配问题。随后,通过MCS-MCTS算法处理二进制卸载决策问题,为避免搜索结果陷入局部最优,引入模拟退火算法。数值结果表明,MCS-MCTS算法能在线性相干时间内得到接近最优的卸载决策与资源分配决策,与现有的启发式搜索算法相比,该算法可以在减少时间复杂度和提高系统能量有效性的同时,达到接近最优的性能。

关键词：物联网移动边缘计算深度学习任务卸载资源分配

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全球公务员数字素养框架:类型、内容与应用

图书与情报 2024年第3期 20-31页

作者：黄如花赖彤武汉大学信息管理学院湖北武汉430072 武汉大学图书馆湖北武汉430072

公务员数字素养框架是能力评估、教育培训和人才发展的重要基准。文章关注全球公务员数字素养框架研制与应用的最新动态,选取14个由权威国际组织和国家政府官方构建的代表性框架,总结为五种类型。归纳其核心内容,包括:强调数字思维认知... 详细信息

公务员数字素养框架是能力评估、教育培训和人才发展的重要基准。文章关注全球公务员数字素养框架研制与应用的最新动态,选取14个由权威国际组织和国家政府官方构建的代表性框架,总结为五种类型。归纳其核心内容,包括:强调数字思维认知的引领、凸显数字情感态度的融入、重视组织数字文化的营造、遵循数据隐私安全的要求、促进数据驱动决策的利用、密切关注人工智能的应用,以及突出差异化能力分级分类。框架已应用于开展水平评估、优化数字人才结构、设计培训内容和开发资源导航等场景。为促进其进一步发展,建议持续完善框架内容、提供框架应用指南、组织交流推广活动和强化多元主体参与。

关键词：公务员数字素养数字素养框架框架内容

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引入Transformer的道路小目标检测

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计算机工程与设计 2024年第1期45卷 95-101页

作者：李丽芬黄如华北电力大学(保定)计算机系河北保定071003

针对道路场景中检测小目标时漏检率较高、检测精度低的问题,提出一种引入Transformer的道路小目标检测算法。在原YOLOv4算法基础上,对多尺度检测进行改进,把浅层特征信息充分利用起来;设计ICvT(improved convolutional vision transform... 详细信息

针对道路场景中检测小目标时漏检率较高、检测精度低的问题,提出一种引入Transformer的道路小目标检测算法。在原YOLOv4算法基础上,对多尺度检测进行改进,把浅层特征信息充分利用起来;设计ICvT(improved convolutional vision transformer)模块捕获特征内部的相关性,获得上下文信息,提取更加全面丰富的特征;在网络特征融合部分嵌入改进后的空间金字塔池化模块,在保持较小计算量的同时增加特征图的感受野。实验结果表明,在KITTI数据集上,算法检测精度达到91.97%,与YOLOv4算法相比,mAP提高了2.53%,降低了小目标的漏检率。

关键词：小目标检测深度学习 YOLOv4算法多尺度检测 Transformer 空间金字塔池化特征融合

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非完备数据驱动的装备复合故障智能解耦方法

机械工程学报 2024年

作者：李巍华蓝昊陈祝云黄如意人工智能与数字经济广东省试验室(广州) 华南理工大学吴贤铭智能工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院

数据驱动的故障诊断方法在海量数据处理、判别特征学习和精确模式识别等方面具有显著优势，既为装备智能运维带来新的机遇，也面临着严峻的挑战：(1)当前数据驱动方法的可靠性与有效性依赖于完备的带标签故障数据。然而工业场景下，装... 详细信息

数据驱动的故障诊断方法在海量数据处理、判别特征学习和精确模式识别等方面具有显著优势，既为装备智能运维带来新的机遇，也面临着严峻的挑战：(1)当前数据驱动方法的可靠性与有效性依赖于完备的带标签故障数据。然而工业场景下，装备监测数据存在标签信息缺失、故障数据欠完备、数据可利用率低等问题。(2)复合故障是装备的典型故障。在缺乏复合故障数据的条件下，复合故障智能诊断的难度急剧增加，且鲜有针对复合故障智能诊断模型可解释性的研究。为应对上述挑战，提出一种非完备数据驱动的装备复合故障智能解耦方法。首先，结合小波核卷积层可从振动信号中提取可解释性特征的优势以及胶囊层在复合故障智能解耦方面的能力，构建小波胶囊网络；在此基础上，以非完备故障数据(仅含正常和单一故障样本,缺乏复合故障样本)为输入，训练所提小波胶囊网络；最后，以某车型汽车五档变速器为研究对象，验证所提方法在复合故障智能解耦方面的有效性和可靠性，并对小波胶囊网络模型所提取的特征展开可解释性分析，从而提高模型诊断结果的可信度。试验结果表明，所提方法取得了较高的诊断精度，其习得的特征具有一定的可解释性，可为非完备数据下装备的复合故障诊断提供新的途径。

关键词：复合故障故障诊断非完备数据小波核卷积胶囊网络可解释性分析

开放科学时代高校图书馆信息资源建设服务国家战略之思考

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信息资源管理学报 2024年第4期14卷 16-28页

作者：黄如花石乐怡武汉大学信息管理学院武汉430072 武汉大学图书馆武汉430072

开放科学时代的到来,改变了信息环境和学术交流体系,也为高校图书馆信息资源建设带来了全新的机遇与挑战。面向我国建成教育强国、科技强国、人才强国、文化强国等国家战略,开放科学时代我国高校图书馆信息资源建设亟需在服务国家多重... 详细信息

开放科学时代的到来,改变了信息环境和学术交流体系,也为高校图书馆信息资源建设带来了全新的机遇与挑战。面向我国建成教育强国、科技强国、人才强国、文化强国等国家战略,开放科学时代我国高校图书馆信息资源建设亟需在服务国家多重战略的基础上谋求高质量发展。本文提出四个方面的对策:建设符合总体国家安全观的信息资源,打造我国高等教育数字化所需的信息资源体系,夯实科技高水平自立自强的信息资源基础,强化构建中国特色哲学社会科学所需的信息资源支撑。

关键词：信息资源建设开放科学高校图书馆开放存取高质量发展

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SRAM存算一体芯片研究:发展与挑战

中国科学：信息科学 2024年第1期54卷 25-33页

作者：叶乐贾天宇陈沛毓武蒙黄如北京大学集成电路学院北京100871

人工智能时代对计算芯片的算力和能效都提出了极高要求.存算一体芯片技术被认为是有望解决处理器芯片“存储墙”瓶颈,大幅提升人工智能算力能效和算力密度的关键技术和重要解决方案.SRAM存算一体芯片技术由于其在兼容性、鲁棒性、灵活... 详细信息

人工智能时代对计算芯片的算力和能效都提出了极高要求.存算一体芯片技术被认为是有望解决处理器芯片“存储墙”瓶颈,大幅提升人工智能算力能效和算力密度的关键技术和重要解决方案.SRAM存算一体芯片技术由于其在兼容性、鲁棒性、灵活性等方面的优势,已经得到多个旗舰公司的认可和相关领域的产业布局.本文基于国家自然科学基金委员会第347期“双清论坛(青年)”的讨论内容,回顾SRAM存算一体芯片领域近年来的研究现状和发展趋势,分析并总结了该领域未来的研究需求,凝练关键科学问题并进一步探讨前沿研究方向和科学基金资助战略.

关键词：人工智能存算一体 SRAM 存算科学问题

基于ARM架构柔性直流控制保护系统的低链路延时优化设计

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 218-224页

作者：黄如海董云龙张进仲浩邹铁锐齐慧文南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102 国家电网有限公司特高压事业部北京100031 国网经济技术研究院有限公司北京102209 国网山西省电力公司经济技术研究院山西太原030021

基于进阶精简指令集机器(ARM)架构多核处理器芯片设计了柔性直流控制保护系统新一代平台,提出适用于柔性直流输电的4层控制系统通用架构,给出新平台控制保护主机配置方案及功能配置原则。建立换流器高频阻抗简化模型,推导得到负阻尼频... 详细信息

基于进阶精简指令集机器(ARM)架构多核处理器芯片设计了柔性直流控制保护系统新一代平台,提出适用于柔性直流输电的4层控制系统通用架构,给出新平台控制保护主机配置方案及功能配置原则。建立换流器高频阻抗简化模型,推导得到负阻尼频率与控制链路延时的数学关系。分析柔性直流控制系统的链路延时构成,提出一种链路复用的在线延时测试方法;基于多核架构与高速接口,研究控制系统的低延时优化方案。最后,在基于实际工程参数的实时仿真系统中,对ARM架构新平台开展了功能和性能测试,并验证了低延时优化方案的有效性。

关键词：柔性直流输电继电保护控制保护 ARM架构控制链路延时高频阻抗负阻尼

全球视野下我国人工智能素养教育内容框架的构建

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图书情报知识 2024年第3期41卷 27-37页

作者：黄如花石乐怡吴应强陈添武汉大学信息管理学院武汉430072 武汉大学图书馆武汉430072

[目的/意义]构建更具普适性、新颖性的人工智能素养教育内容框架。[研究设计/方法]参考全球具有影响力的人工智能素养框架、国际组织报告、国际标准、多个先行国家(地区)的政策、我国的国家战略需求、雇主对人工智能人才的需求、学术论... 详细信息

[目的/意义]构建更具普适性、新颖性的人工智能素养教育内容框架。[研究设计/方法]参考全球具有影响力的人工智能素养框架、国际组织报告、国际标准、多个先行国家(地区)的政策、我国的国家战略需求、雇主对人工智能人才的需求、学术论文、全球知名企业动态和已开设的人工智能素养教育课程的内容,分析人工智能素养教育内容框架的构成及其依据。[结论/发现]我国人工智能素养教育内容框架由人工智能认知、人工智能技能、人工智能应用、人工智能伦理四大部分组成。[创新/价值]有别于国内同类成果主要依据学术论文析出的人工智能素养能力框架,整合多种来源的学术数据,构建出兼具可操作性与实践指导价值的人工智能素养教育内容框架。

关键词：人工智能素养人工智能素养教育教育内容

基于RBFNN-ISSA的特大跨径悬索桥有限元模型修正

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振动与冲击 2024年第7期43卷 155-167页

作者：王祺顺何维吴欣郭伟奇雷顺成湖南省交通科学研究院有限公司交通建设工程湖南省重点实验室长沙410015 长沙理工大学土木工程学院桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室长沙410015 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首... 详细信息

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首先,基于桥梁图纸数据采用通用有限元软件建立一座大跨悬索桥的初始有限元模型,并根据拉丁超立方抽样原则生成子结构材料参数-结构响应的训练样本,通过RBF神经网络和子结构模拟方法对初始有限元模型进行解构重组和样本学习,拟合关于材料参数-结构响应的代理模型。其次,建立考虑主梁挠度和模态频率误差最小的有限元模型参数修正数学优化模型,采用Tent混沌映射及黄金正弦策略改进标准麻雀搜索算法,引入柯西分布函数和贪心保留策略对每一代麻雀种群进行扰动,以用于求解联合静、动力特征的有限元模型修正数学优化问题。最后,以杭瑞高速洞庭湖大桥为工程背景,进行了悬索桥荷载试验,利用实测桥梁响应数据验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于RBF神经网络与子结构法的模型修正方法,可以建立拟合精度较高的悬索桥结构代理模型;基于子结构RBF神经网络与改进麻雀搜索算法修正后的有限元模型相较于整体RBF神经网络、支持向量机和Kriging模型,大幅提升了对于实际结构的模拟精度,与实测数据相比,修正前后有限元模型在两级静力加载工况下13个有效测点挠度的平均相对误差降低了25%以上,前8阶模态频率的平均相对误差由-6.83%降至-2.38%,MAC值结果表明修正后模型能够准确地反映出大桥的实际振动状态,有效改善了初始有限元模型计算失真的情况;此外,基于混合策略改进后的麻雀搜索算法对于有限元模型修正参数的寻优具有更佳的收敛效率和稳定性。

关键词：桥梁工程有限元模型修正改进麻雀搜索算法(ISSA) 悬索桥径向基神经网络(RBFNN) 柯西变异策略