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Accelerating spectral digital image correlation computation with Taylor series image reconstruction

Acta Mechanica Sinica 2024年第6期40卷 78-86页

作者： shihao han Yuming He Yiyu Hu Jian Lei Yongbo Yang Department of Mechanics Huazhong University of Science and TechnologyWuhan430074China Hubei Key Laboratory of Engineering Structural Analysis and Safety Assessment Wuhan430074China Wuhan Sinorock Technology Co. LtdWuhan430074China

In this paper,we introduce an accelerating algorithm based on the Taylor series for reconstructing target images in the spectral digital image correlation method(SDIC).The Taylor series image reconstruction method is employed instead of the previous direct Fourier transform(DFT)image reconstruction method,which consumes the majority of the computational time for target image *** partial derivatives in the Taylor series are computed using the fast Fourier transform(FFT)of the entire image,following the principles of Fourier transform *** examine the impact of different orders of Taylor series expansion on accuracy and efficiency,we employ third-and fourth-order Taylor series image reconstruction methods and compare them with the DFT image reconstruction method through simulated *** a result of these enhancements,the computational efficiency using the third-and fourth-order Taylor series improves by factors of 57 and 46,respectively,compared to the previous *** terms of analysis accuracy,within a strain range of 0–0.1 and without the addition of image noise,the accuracy of the proposed method increases with higher expansion orders,surpassing that of the DFT image reconstruction method when the fourth order is ***,when different levels of Gaussian noise are applied to simulated images individually,the accuracy of the third-or fourth-order Taylor series expansion method is superior to that of the DFT reconstruction ***,we present the analyzed experimental results of a silicone rubber plate specimen with bilateral cracks under uniaxial tension.

关键词： Digital image correlation Taylor series expansion Image reconstruction Strain measurement

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CMN: a co-designed neural architecture search for efficient computing-in-memory-based mixture-of-experts

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Science China(Information Sciences) 2024年第10期 100-114页

作者： shihao han Sishuo LIU Shucheng DU Mingzi LI Zijian YE Xiaoxin XU Yi LI Zhongrui WANG Dashan ShanG Department of Electrical and Electronic Engineering The University of Hong Kong ACCESS-AI Chip Center for Emerging Smart Systems InnoHK Centers Key Lab of Fabrication Technologies for Integrated Circuits Chinese Academy of Sciences Laboratory of Microelectronics Devices and Integrated Technology Institute of MicroelectronicsChinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences School of Microelectronics Southern University of Science and Technology

Artificial intelligence(AI) has experienced substantial advancements recently, notably with the advent of large-scale language models(LLMs) employing mixture-of-experts(MoE) techniques, exhibiting human-like cognitive skills. As a promising hardware solution for edge MoE implementations, the computing-in-memory(CIM) architecture collocates memory and computing within a single device, significantly reducing the data movement and the associated energy consumption. However, due to diverse edge application scenarios and constraints, determining the optimal network structures for MoE, such as the expert's location,quantity, and dimension on CIM systems remains elusive. To this end, we introduce a software-hardware co-designed neural architecture search(NAS) framework, CIM-based MoE NAS(CMN), focusing on identifying a high-performing MoE structure under specific hardware constraints. The results of the NYUD-v2 dataset segmentation on the RRAM(SRAM) CIM system reveal that CMN can discover optimized MoE configurations under energy, latency, and performance constraints, achieving 29.67×(43.10×) energy savings,175.44×(109.89×) speedup, and 12.24× smaller model size compared to the baseline MoE-enabled Visual Transformer, respectively. This co-design opens up an avenue toward high-performance MoE deployments in edge CIM systems.

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Effects of electron-phonon coupling on the phonon transport properties of the Weyl semimetals NbAs and TaAs:A comparative study

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Journal of Materiomics 2023年第3期9卷 520-526页

作者： shihao han Qinghang Tang Hongmei Yuan Yufeng Luo Huijun Liu Key Laboratory of Artificial Micro-and Nano-Structures of Ministry of Education and School of Physics and Technology Wuhan UniversityWuhan430072China

It has now become recognized that the electron-phonon coupling(EPC)may play an important role in governing the phonon transport,especially for metallic and semiconducting systems at high carrier *** we focus on the Weyl semimetals TaAs and NbAs and give a comparative study on their phonon transport properties by explicitly including the EPC in first-principles *** is found that the lattice thermal conductivities of both systems are significantly reduced by the EPC,which is more pronounced for the TaAs compared with the NbAs at the same carrier *** analysis indicates that the TaAs exhibits smaller EPC phonon relaxation time,as characterized by stronger EPC strength which is associated with larger deformation potential constant and Born effective ***,we see that the TaAs exhibits obviously larger overlap between the EPC relaxation time and that from intrinsic phonon-phonon scattering,which could further reduce the lattice thermal *** work not only highlights the vital importance of EPC in accurately predicting the phonon transport behaviors,but also offers a simple alternative to evaluate the EPC strength of various material systems.

关键词： Electron-phonon coupling Phonon transport Weyl semimetals First-principles Lattice thermal conductivity

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弹簧预紧力对轴承滚子不平衡量检测仪振动响应的影响

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轴承 2024年第10期 26-31页

作者：巴明超段明德侯世哲张壮雅韩市豪河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

以圆柱滚子动不平衡量检测仪的气浮检测装置为研究对象,通过试验研究了不同预紧力对气浮检测装置振动响应的影响,建立振动系统-滚子动力学模型分析振幅的影响因素及弹簧预紧力对振动系统阻尼比的影响,结果表明:气浮检测装置的振动响应... 详细信息

以圆柱滚子动不平衡量检测仪的气浮检测装置为研究对象,通过试验研究了不同预紧力对气浮检测装置振动响应的影响,建立振动系统-滚子动力学模型分析振幅的影响因素及弹簧预紧力对振动系统阻尼比的影响,结果表明:气浮检测装置的振动响应随动不平衡量的增加而增大,其主要受振动系统质量和阻尼比的限制;随着弹簧预紧力的增大,振动系统阻尼比先减小后增大,在预紧力为1.96 N时取得最小值;系统共振振幅只与阻尼比的变化有关,与滚子随转频衰减的离心力无关。

关键词：滚动轴承圆柱滚子轴承不平衡量振动响应预载荷阻尼比

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劳动力供给变化对制造业结构优化的影响研究

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财经研究 2017年第2期43卷 121-133页

作者：阳立高龚世豪韩峰长沙理工大学经济与管理学院湖南长沙410076 南京审计大学政治与经济研究院江苏南京211815

在人口老龄化和高等教育大众化背景下,我国劳动力供给正发生深刻变化,并将对制造业结构优化产生深远影响。劳动力供给变化包括劳动力供给数量、质量与结构变化等多重维度;制造业结构优化主要表现为制造业结构高度化与合理化。文章以1992... 详细信息

在人口老龄化和高等教育大众化背景下,我国劳动力供给正发生深刻变化,并将对制造业结构优化产生深远影响。劳动力供给变化包括劳动力供给数量、质量与结构变化等多重维度;制造业结构优化主要表现为制造业结构高度化与合理化。文章以1992-2013年省级面板数据为样本,从劳动力供给数量、质量与结构的综合视角来探讨劳动力供给变化对制造业结构优化的影响效应。结果显示:一是劳动力供给数量增加有利于促进制造业结构合理化,但对制造业结构高度化影响不显著;二是劳动力供给质量提高显著提升了制造业结构合理化水平,却不利于制造业高度化发展;三是反映劳动力供给结构的老年、少儿抚养比上升显著抑制了制造业结构合理化与高度化发展,且老年抚养比的抑制作用明显大于少儿抚养比。此外,文章还通过更换样本与方法进行了稳健性检验,检验结果基本支持了文章上述的研究结论。因此,我们建议既要通过调整与优化人口政策,积极应对人口老龄化与劳动力供给数量下降对制造业结构优化的负向冲击;又要着力培养为产业发展所需的各层各类人才,尤其是高层次创新型人才,进而以创新驱动制造业结构优化。

关键词：劳动力数量劳动力质量劳动力结构结构高度化结构合理化

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新生代劳动力供给变化对产业升级的影响研究——基于分地区新生代劳动力供给和产业结构数据的实证

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财经理论与实践 2017年第2期38卷 105-110页

作者：阳立高龚世豪韩峰王业强长沙理工大学经济与管理学院湖南长沙410076 南京审计大学政治与经济研究院江苏南京211815 中国社会科学院城市发展与环境研究所北京100732

基于1995-2014年全国31个省(市)新生代劳动力供给与产业结构数据,构建面板FGLS模型,考量新生代劳动力供给变化影响产业升级效应。结果表明:全国新生代劳动力供给数量与质量上升均有利于我国产业升级;分地区新生代劳动力供给数量增加对... 详细信息

基于1995-2014年全国31个省(市)新生代劳动力供给与产业结构数据,构建面板FGLS模型,考量新生代劳动力供给变化影响产业升级效应。结果表明:全国新生代劳动力供给数量与质量上升均有利于我国产业升级;分地区新生代劳动力供给数量增加对中部地区产业升级正向影响效应显著,西部次之,东部较弱;新生代劳动力质量改善对西部地区产业升级的助推作用最大,中部次之,东部较小。因此,应适当放开计生政策和延长退休年龄以缓解劳动力供给数量下行压力,扶持西、中部地区教育事业发展,加速提高当地人均受教育年限,以加快缩小区域差距等。

关键词：新生代劳动力供给变化产业升级面板FGLS模型

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一种用于位移场分析的应变模式频域数字图像相关方法

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Acta Mechanica Sinica 2023年第5期39卷 123-131页

作者：韩世豪何玉明雷剑谢宇阳杨永波 Department of Mechanics Huazhong University of Science and TechnologyWuhan430074China Hubei Key Laboratory of Engineering Structural Analysis and Safety Assessment Wuhan430074China Wuhan Sinorock Technology Co. LtdWuhan430074China

本文提出了一种在频域中考虑应变对位移影响的频域数字图像相关方法.研究并建立了一个在频域中评价参考图像子区与目标图像子区之间匹配的评价标准,并在此基础之上,提出了可用于位移和应变计算的频域迭代算法,其中,Hessian矩阵在迭代过... 详细信息

本文提出了一种在频域中考虑应变对位移影响的频域数字图像相关方法.研究并建立了一个在频域中评价参考图像子区与目标图像子区之间匹配的评价标准,并在此基础之上,提出了可用于位移和应变计算的频域迭代算法,其中,Hessian矩阵在迭代过程中保持不变.在Hessian矩阵的形成过程中,参考图像子区中灰度的梯度可以通过快速傅里叶变换进行计算,具有很高的计算效率和精度.同时,一种离散傅里叶变换重采样技术被用于代替传统的插值方法对变形图像子区中亚像素位置的灰度进行重建和更新.为了验证所提方法的有效性和准确性,使用了国际DIC挑战委员会(IDCC)提供的系列图像(2D-Challenge 1.0,样本6)进行位移分析.分析的误差结果表明,在子区大小为41×41像素的条件下,对变形为50%的模拟实验进行了计算,位移分析结果的精度约为0.0032像素(最大绝对值误差),在精度上优于已发表的文献.最后,对硅橡胶试件进行了14.85%的单轴拉伸试验,通过相关系数分布检验了本文所提方法在实际应用中的有效性,并给出了分析的位移和应变分布.

关键词： Digital image correlation Fourier transform Inverse compositional image alignment algorithm Strain measurement

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南宁市经营性体育场馆运营管理优化研究

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体育科技 2019年第3期40卷 90-91页

作者：韩世昊广西大学行健文理学院

通过文献资料法、问卷调查法、数据统计法对南宁市城区经营性体育场馆进行实地调查,了解南宁市城区经营性体育场馆的运营现状,分析运营中存在的问题,提出优化场馆运营管理的新路径。

关键词：南宁市经营性体育场馆运营管理优化

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建设“巴马候鸟人”公共体育服务体系的实证研究

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体育科技 2021年第5期42卷 60-61,64页

作者：韩世昊广西大学行健文理学院广西南宁530005

运用实地考察法、问卷调查法和数理统计法,根据“巴马候鸟人”聚居地的实际情况,梳理确定公共体育服务体系建设的内容,对“巴马候鸟人”对公共体育服务的需求及满意度评价进行调查,分析“巴马候鸟人”公共体育服务体系建设中存在的问题... 详细信息

运用实地考察法、问卷调查法和数理统计法,根据“巴马候鸟人”聚居地的实际情况,梳理确定公共体育服务体系建设的内容,对“巴马候鸟人”对公共体育服务的需求及满意度评价进行调查,分析“巴马候鸟人”公共体育服务体系建设中存在的问题,并提出以满足“巴马候鸟人”需求的公共体育服务体系建设对策,以期实现“巴马候鸟人”公共体育服务的均衡发展。

关键词：巴马候鸟人公共体育服务体系实证研究

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沥青路面表面纹理三维评价方法及其计算边界条件分析

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材料导报 2024年第18期38卷 84-92页

作者：董仕豪韩森宿金菲陈德苏会锋山东科技大学交通学院山东青岛266590 长安大学公路学院西安710064 西南交通大学土木工程学院成都610031

为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度... 详细信息

为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度共生矩阵理论和表面纹理偏离基准面的均匀程度,构建了表面纹理水平三维评价指标f 8mac、f 9mac、f 8mic、f 9mic和表面纹理分布均匀性三维评价指标σ;然后,以铺砂法、步行式摩擦系数仪和组合表面纹理分布均匀性的测试结果为基准,通过对比三维评价指标和现有二维评价指标与基准指标的相关性,验证了三维评价指标的有效性和优越性;最后,基于表面纹理三维评价指标的计算过程,明确了表面纹理三维评价指标的计算边界条件。研究结果表明:f 8mac和f 8mic与基准指标的相关系数R分别为0.9348和0.8030,优选f 8mac和f 8mic为表面纹理水平三维评价指标;现有的二维评价指标难以准确表征表面纹理的三维分布状态,指标σ可以有效地评价沥青路面表面纹理的三维分布均匀性;只有在相同的计算边界条件下,表面纹理三维评价指标才具有可比性。研究成果有望为沥青路面表面纹理三维评价方法的推广应用提供理论借鉴。

关键词：道路工程三维评价指标点云数据处理表面纹理计算边界条件沥青路面

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