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Multi-objective evolutionary optimization for hardware-aware neural network pruning

Fundamental Research 2024年第4期4卷 941-950页

作者： Wenjing Hong Guiying Li shengcai liu Peng Yang Ke Tang Guangdong Provincial Key Laboratory of Brain-Inspired Inteligent Computation Department of Computer Science and EngineeringSouthern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Research Institute of Trustworthy Autonomous Systems Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Department of Statistics and Data Science Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China

Neural network pruning is a popular approach to reducing the computational complexity of deep neural *** recent years,as growing evidence shows that conventional network pruning methods employ inappropriate proxy metrics,and as new types of hardware become increasingly available,hardware-aware network pruning that incorporates hardware characteristics in the loop of network pruning has gained growing attention,Both network accuracy and hardware efficiency(latency,memory consumption,etc.)are critical objectives to the success of network pruning,but the conflict between the multiple objectives makes it impossible to find a single optimal *** studies mostly convert the hardware-aware network pruning to optimization problems with a single *** this paper,we propose to solve the hardware-aware network pruning problem with Multi-Objective Evolutionary Algorithms(MOEAs).Specifically,we formulate the problem as a multi-objective optimization problem,and propose a novel memetic MOEA,namely HAMP,that combines an efficient portfoliobased selection and a surrogate-assisted local search,to solve *** studies demonstrate the potential of MOEAs in providing simultaneously a set of alternative solutions and the superiority of HAMP compared to the state-of-the-art hardware-aware network pruning method.

关键词： Multi-objective optimization Evolutionary algorithm Neural network pruning Hardware-awaremachine learning Hardware efficiency

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机会约束的多选择背包问题的遗传算法求解

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计算机应用 2024年第5期44卷 1378-1385页

作者：李炫锋刘晟材唐珂南方科技大学计算机科学与工程系广东深圳518055 南方科技大学斯发基斯可信自主系统研究院广东深圳518055

机会约束的多选择背包问题(CCMCKP)是一类具有重要应用价值的NP难组合优化问题,但目前还缺乏关于该问题求解方法的专门研究。为此,提出首个CCMCKP的求解框架,并基于该框架构建了两种求解方法:基于动态规划的RA-DP和基于遗传算法的RA-IGA... 详细信息

机会约束的多选择背包问题(CCMCKP)是一类具有重要应用价值的NP难组合优化问题,但目前还缺乏关于该问题求解方法的专门研究。为此,提出首个CCMCKP的求解框架,并基于该框架构建了两种求解方法:基于动态规划的RA-DP和基于遗传算法的RA-IGA。RA-DP是精确求解方法,具有最优性保证,但是在可接受的时间(1 h)内仅能求解小规模问题样例;相较而言,RA-IGA是近似求解方法,具有更好的可扩放性。仿真实验结果验证了所提求解方法的性能:在小规模问题样例上,RA-DP和RA-IGA都可以找到最优解;在中大规模问题样例上,RA-IGA表现出了比RA-DP显著更高的求解效率,它总是可以在给定时间(1 h)内快速获得可行解。在CCMCKP的后续研究中,RA-DP和RA-IGA可作为基准对比方法,而实验工作中所构建的测试样例集可作为该问题的标准测试集。

关键词：组合优化问题机会约束的多选择背包问题遗传算法动态规划精确算法近似算法

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近似最优并行算法组智能汇聚构造

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中国科学：技术科学 2023年第2期53卷 280-290页

作者：刘晟材杨鹏唐珂南方科技大学计算机科学与工程系深圳518055 广东省类脑智能计算重点实验室深圳518055

作为一种高性能通用并行求解器,并行算法组(parallel algorithm portfolios, PAPs)近年来在判定、计数以及连续、离散优化等问题上取得了突出的求解效果.传统人工构造PAP的方式依赖于大量领域知识,门槛极高.为了解决这一问题,本文提出... 详细信息

作为一种高性能通用并行求解器,并行算法组(parallel algorithm portfolios, PAPs)近年来在判定、计数以及连续、离散优化等问题上取得了突出的求解效果.传统人工构造PAP的方式依赖于大量领域知识,门槛极高.为了解决这一问题,本文提出了一种基于演化优化的PAP智能汇聚自动构造方法AutoPAP.整体上, AutoPAP遵循(n+1)演化优化框架,即在每一代生成n个候选算法,并保留最优算法加入到PAP中.考虑到算法配置空间往往非常巨大且涉及混合变量,本文设计了专用变异算子以提升AutoPAP的实际性能,并证明了AutoPAP在理论上可以达到(1-1/e)近似最优构造效果.最后,本文以旅行商问题(traveling salesman problems, TSP)为例,使用AutoPAP构造得到TSP_PAP.实验结果表明,在主流TSP测试集上, TSP_PAP的求解效率和效果均显著好于当前TSP上公认性能最佳的求解器EAX和LKH.在128个规模1000~30000的TSP测试样例上,相比于EAX和LKH, TSP_PAP可以将平均求解时间缩短至少45.71%,并将平均误差率降低至少87.50%,这体现出AutoPAP在算法自动设计与演化方面的巨大潜力.

关键词：求解器并行算法组演化计算自动算法设计旅行商问题组合优化

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Pd-catalyzed regioselective allylic alkylation of fluorobis(phenylsulfonyl)methane

Pd-catalyzed regioselective allylic alkylation of fluorobis(...

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氟化学与美好生活——中国化学会第十一届全国氟化学会议

作者： Wei liu,Dongge liu,shengcai Zheng,Ning Gao,and Xiaoming Zhao~* Department of Chemistry Tongji University 1239 Siping Road Shanghai 200092,China

Monofluoromethylated compounds are of great importance in the field of medicinal and material ***,new synthetic methods for highly stereo selective introduction of CFH group into organic compounds,using convenient sta...

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黄河大峡水电站机组公用技术供水系统技术改造

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水电与新能源 2019年第2期33卷 14-18页

作者：刘生财国投甘肃小三峡发电有限公司甘肃兰州730050

大峡电站机组原供水系统因蜂窝斜管沉淀池产水量不足、泥沙含量较大,且浑水期经常将1～2台机组采用蜗壳自流供水,导致冷却器管路中吸入大量空气、机组冷却器磨损严重等而产生多种问题,造成多次被迫停机事件。通过对技术改造前原始资料... 详细信息

大峡电站机组原供水系统因蜂窝斜管沉淀池产水量不足、泥沙含量较大,且浑水期经常将1～2台机组采用蜗壳自流供水,导致冷却器管路中吸入大量空气、机组冷却器磨损严重等而产生多种问题,造成多次被迫停机事件。通过对技术改造前原始资料的收集、分析,对供水系统进行了有效的改造,消除了机组安全隐患,使得供水系统的年维护量大大减少,降低了生产成本;供水系统的改造对电站原厂房结构的影响等因素也做到了最小化。

关键词：水电站公用技术供水系统技术改造尾水冷却器

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环境因子对苋菜试管苗色素累积的影响

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东北农业大学学报 2011年第7期42卷 72-78页

作者：刘生财杨文文赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

以苋菜试管苗为材料,研究了光质、光周期、温度和pH等条件对苋菜光合色素、苋菜红色素以及花色素苷含量变化的影响。结果表明,温度(20±1)℃、pH 5.4、白光照射以及光照24 h.d-1均可促进叶绿素和类胡萝卜素的合成;在20～32℃范围内,温... 详细信息

以苋菜试管苗为材料,研究了光质、光周期、温度和pH等条件对苋菜光合色素、苋菜红色素以及花色素苷含量变化的影响。结果表明,温度(20±1)℃、pH 5.4、白光照射以及光照24 h.d-1均可促进叶绿素和类胡萝卜素的合成;在20～32℃范围内,温度对苋菜花色素苷累积影响不大;pH 5.4和5.8时,花色苷含量均较高;白光及光照18和12 h.d-1均有利于花色素苷累积;(20±1)℃时苋菜红色素含量较高。

关键词：苋菜试管苗色素累积环境因子

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青花菜绿体春化过程中同工酶变化研究

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东北农业大学学报 2009年第10期40卷 32-36页

作者：刘生财蒋欣梅于锡宏东北农业大学园艺学院哈尔滨150030

试验以青花菜早熟品种"清风103"为试材,对青花菜绿体春化过程中植株中春化相关的酶进行研究。结果表明,青花菜植株在低温春化处理过程中,NR、EST和α-淀粉酶及ASP的活性都呈增加趋势。对EST、α-淀粉酶和POD同工酶分析发现,经过低温春... 详细信息

试验以青花菜早熟品种"清风103"为试材,对青花菜绿体春化过程中植株中春化相关的酶进行研究。结果表明,青花菜植株在低温春化处理过程中,NR、EST和α-淀粉酶及ASP的活性都呈增加趋势。对EST、α-淀粉酶和POD同工酶分析发现,经过低温春化处理后既有新谱带的产生,也有谱带的消失,产生或消失的谱带可能与青花菜春化有关。

关键词：青花菜春化同工酶

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苋菜试管苗ama-miR319b前体的克隆及其在苋菜试管苗发育过程中的表达分析

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浙江大学学报（理学版） 2014年第4期41卷 435-439页

作者：刘生财匡华琴谢礼洋赖钟雄福建农林大学园艺植物生物工程研究所福建福州350002

试验以苋菜试管苗及该试管苗发育过程中各阶段培养物为材料,进行miR319b前体的克隆及其在苋菜试管苗发育过程中的qPCR分析.结果表明:采用RT-PCR法克隆到苋菜miR319b前体序列,长186bp.该前体与烟草、苜蓿等miR319b前体序列具有较高的同源... 详细信息

试验以苋菜试管苗及该试管苗发育过程中各阶段培养物为材料,进行miR319b前体的克隆及其在苋菜试管苗发育过程中的qPCR分析.结果表明:采用RT-PCR法克隆到苋菜miR319b前体序列,长186bp.该前体与烟草、苜蓿等miR319b前体序列具有较高的同源性,并包含长21bp的miR319b的成熟序列;利用qPCR技术研究显示,该miRNA在苋菜试管苗发育过程中的表达具有特异性,在幼苗期时相对表达量最低,而在壮苗期和花芽期相对表达量迅速增加,且在花芽期时达到最高值;进入开花期,其相对表达量又呈下降趋势,但略高于壮苗期.说明ama-miR319b前体在苋菜幼苗期向壮苗期转变及花芽期向开花期转变阶段可能起重要作用,这为将来进一步研究其功能奠定了基础.

关键词：苋菜试管苗发育 miR319b前体克隆 qPCR

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苋菜蓝光受体基因AmCRY1密码子使用模式及分析

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应用与环境生物学报 2020年第1期26卷 135-143页

作者：王晓赵春丽彭丽云赖钟雄刘生财福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

为了解苋菜AmCRY1基因密码子的使用偏好性、与其他物种CRY1基因的同源关系及异源表达受体,利用CodonW与EMBOSS程序及Excel 2017、SPSS 24、Origin 2018等软件,分析苋菜与其他物种中的CRY1基因的密码子使用特性,比较苋菜AmCRY1基因与模... 详细信息

为了解苋菜AmCRY1基因密码子的使用偏好性、与其他物种CRY1基因的同源关系及异源表达受体,利用CodonW与EMBOSS程序及Excel 2017、SPSS 24、Origin 2018等软件,分析苋菜与其他物种中的CRY1基因的密码子使用特性,比较苋菜AmCRY1基因与模式生物的密码子使用频率.结果表明:苋菜AmCRY1基因的密码子的有效密码子数(ENc)值为54.42,GC含量和GC3含量均低于50%,这表明苋菜AmCRY1偏好使用以A/T结尾的密码子,且在其编码区序列中A+T含量大于G+C;苋菜AmCRY1基因中,偏好性较强的密码子有29个(RSCU>1),偏好性最强的有1个(RSCU>2),其中以A/T结尾的密码子有22个,这表明苋菜AmCRY1基因的密码子偏好以A/T结尾,一些氨基酸对密码子的使用具有较强的偏好性;苋菜AmCRY1基因的密码子在ENc绘图中的基因位点更接近期望曲线,说明在进化过程中苋菜AmCRY1基因的密码子偏好性受突变压力的影响较大;苋菜AmCRY1基因的密码子使用偏好性参数与石竹目物种相近,同源关系较近物种密码子使用偏好性具有相似性;从密码子使用频率上分析得出,酵母菌表达系统更适合苋菜AmCRY1的异源表达,模式植物拟南芥、烟草、番茄均可作为苋菜AmCRY1基因的遗传转化受体,同苋菜代谢途径相似的甜菜也可以作为苋菜AmCRY1基因的瞬时表达受体.本研究表明苋菜AmCRY1密码子偏好以A/T结尾且受突变压力影响,结果可为进一步的功能研究尤其是异源表达验证提供参考.

关键词：苋菜 AmCRY1基因密码子使用模式

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基于苋菜转录组的ARF基因家族鉴定及表达

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应用与环境生物学报 2021年第1期27卷 167-176页

作者：王乐陈何陈家兰肖昉郑友峰刘生财福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002

ARFs(auxin response factors)是重要的生长素响应因子,在植物的生长发育过程中起着关键的作用.基于‘大红’苋菜转录组数据,通过在线分析软件SMART和NCBI-Blastp的注释筛选苋菜ARF基因家族成员(AtrARF);利用生物信息学分析软件,对AtrA... 详细信息

ARFs(auxin response factors)是重要的生长素响应因子,在植物的生长发育过程中起着关键的作用.基于‘大红’苋菜转录组数据,通过在线分析软件SMART和NCBI-Blastp的注释筛选苋菜ARF基因家族成员(AtrARF);利用生物信息学分析软件,对AtrARFs蛋白的理化性质、二级结构、亚细胞定位、保守氨基酸序列进行预测分析;构建系统进化树,预测可能调控AtrARF的miRNAs.分析AtrARF在蓝光和黑暗处理下苋菜胚轴中,及在不同种类及浓度的生长素处理下苋菜幼苗中的表达水平.分析结果表明,在苋菜中共鉴定得到29个ARF基因,其编码蛋白的长度在80-1 107 aa之间,蛋白分子量约为8.850×10^(3)-123.300×10^(3),等电点在4.09-9.92之间.亚细胞定位预测结果均定位于细胞核,有15个保守氨基酸序列;系统进化树显示,29个AtrARF分为3个大组;MiRNA预测结果显示,至少有5个AtrARF家族成员受到miRNA调控.定量结果显示,AtrARFs在蓝光和黑暗、不同种类及浓度的生长素处理下表达模式均不相同.本研究表明AtrARFs受光质和生长素调控,在苋菜生长发育过程中发挥重要作用.(图8表4参34)

关键词：苋菜生长素反应因子基因家族表达分析生物信息学分析

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