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基于异构系统的多级并行稀疏张量向量乘算法

计算机学报 2024年第2期47卷 441-455页

作者：陈玥丹肖国庆阳王东金纪勇龙军李肯立中南大学大数据研究院湖南大学深圳研究院湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心之江实验室基础理论研究院—应用数学与机器智能研究中心

张量在许多实际应用中被用来表示大规模、多源、高维、多模态的数据.稀疏张量分解作为挖掘数据中隐藏信息的有效方法之一，已被广泛应用于机器学习、文本分析、生物医疗等研究领域中.稀疏张量向量乘(Sparse Tensor-VectorMultiplication... 详细信息

张量在许多实际应用中被用来表示大规模、多源、高维、多模态的数据.稀疏张量分解作为挖掘数据中隐藏信息的有效方法之一，已被广泛应用于机器学习、文本分析、生物医疗等研究领域中.稀疏张量向量乘(Sparse Tensor-VectorMultiplication,SpTV)是张量分解中最基础、耗时最多的运算之一.为加速大数据和人工智能相关应用的运行效率，本文提出了基于CPU-GPU异构结构的多级并行SpTV加速算法.首先，为了将SpTV运算映射到混合、多级并行的分布式CPU-GPU异构多/众核构架，本文设计了一种多维并行SpTV划分方法，采用面向节点级并行的N-1维张量划分和面向GPU线程级并行的矩阵划分，充分利用计算节点间和节点内的多级并行计算能力.其次，设计了一种基于稀疏张量纤维的压缩存储格式，压缩稀疏张量的内存占用，优化SpTV运算的计算和访存模式.最后，提出了基于多流并行的异构高效SpTV算法，进一步设计了稀疏张量的细粒度划分方法、多流并行运行机制和基于张量块排序的多流并行优化技术，实现了SpTV运算中通信开销和计算开销的相互重叠与隐藏.实验结果表明，与相关工作aeSpTV相比，所提出的SpTV算法在所有测试数据集上最高能够获得3.28倍的加速比.

关键词： CPU-GPU 异构并行计算多级并行稀疏张量张量运算

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大规模图神经网络研究综述

计算机学报 2024年第1期47卷 148-171页

作者：肖国庆李雪琪陈玥丹唐卓姜文君李肯立湖南大学信息科学与工程学院长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518000

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网... 详细信息

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网络模型的计算效率、内存管理以及分布式系统中的通信开销造成了巨大的压力.为应对和缓解以上问题,研究者从应用场景、算法模型、编程框架和硬件结构等多个层面对其进行了优化.本文主要回顾和总结了算法模型及编程框架方面的优化,为读者了解面向大规模数据的图神经网络采样算法以及框架优化相关工作提供帮助,为未来算法-框架协同优化奠定基础.具体来说,本文首先简要介绍图神经网络模型中的消息传递机制,分类介绍常见的图神经网络模型,并分析其在大规模数据训练中面临的困难和挑战;然后对面向大规模数据的图神经网络算法模型进行分类总结和分析,包括基于节点、边和子图的采样算法;接着介绍图神经网络编程框架加速的相关进展,主要包括主流框架的介绍以及优化技术的分类总结和分析;最后对未来面向大规模数据的图神经网络研究进行展望.

关键词：图神经网络大规模数据算法优化框架加速

紫外双波长法测定西藏马铃薯淀粉中直链淀粉和支链淀粉含量

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药物分析杂志 2024年第5期44卷 835-840页

作者：郭晓晴谢和兵杨林尼玛次仁白玛旦增安徽中医药大学药学院合肥230013 南通市海门长三角药物高等研究院南通226133 江苏神猴医药研究有限公司南通226133 西藏神猴药业有限责任公司日喀则857000

目的:建立紫外双波长法测定西藏马铃薯淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量。方法:按照双波长测定的等吸收点作图法确定西藏马铃薯直链淀粉和支链淀粉测定波长分别为623、557 nm,参比波长分别为498、729 nm,对收集的11批次淀粉样品进行含量... 详细信息

目的:建立紫外双波长法测定西藏马铃薯淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量。方法:按照双波长测定的等吸收点作图法确定西藏马铃薯直链淀粉和支链淀粉测定波长分别为623、557 nm,参比波长分别为498、729 nm,对收集的11批次淀粉样品进行含量测定及分析。结果:直链淀粉、支链淀粉质量浓度分别在0~66、0~90μg·mL^(-1)范围内呈良好的线性关系(r=0.9999、0.9998),6份样品中直链淀粉和支链淀粉的平均加样回收率分别为102.8%(RSD=1.8%)、98.5%(RSD=2.2%),精密度(RSD=0.071%、RSD=0.31%)、重复性(RSD=0.26%、RSD=2.4%)、稳定性(RSD=0.14%、RSD=1.4%)均符合规定。西藏马铃薯淀粉中直链淀粉、支链淀粉含量分别为36.74%、45.87%,与市售马铃薯淀粉相比,西藏马铃薯淀粉的直链淀粉含量显著性增高(P<0.001),支链淀粉含量显著性降低(P<0.05)。结论:经方法学验证,该方法可用于西藏马铃薯淀粉的质量评价,西藏马铃薯淀粉与市售的马铃薯淀粉的直链淀粉、支链淀粉含量存在显著性差异,本法为西藏马铃薯淀粉的质量标准建立以及高值产品开发提供了实验依据。

关键词：马铃薯淀粉西藏直链淀粉支链淀粉双波长比色法含量对比

阴道微生态和细菌性阴道病与宫颈人乳头瘤病毒感染的研究现状

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医学信息 2024年第9期37卷 184-187+192页

作者：侯红叶郭晓青甘肃中医药大学中西医结合学院甘肃中医药大学附属医院妇产科

阴道微生态在女性的生殖健康中发挥着重要的作用，其失调或变化会导致各种妇科疾病的发生。当阴道菌群中乳杆菌含量减少、加德纳菌含量增加时，会导致细菌性阴道病的发生。宫颈高危型人乳头瘤病毒（HPV）的持续感染是诱发宫颈病变，尤... 详细信息

阴道微生态在女性的生殖健康中发挥着重要的作用，其失调或变化会导致各种妇科疾病的发生。当阴道菌群中乳杆菌含量减少、加德纳菌含量增加时，会导致细菌性阴道病的发生。宫颈高危型人乳头瘤病毒（HPV）的持续感染是诱发宫颈病变，尤其是宫颈癌的重要因素，已有研究证实阴道微生态的变化和细菌性阴道病与HPV的获得和持久感染相关。因此，明确HPV感染和阴道微生态的关系可为预防与HPV感染相关的疾病提供新的理念。目前，以“益生菌和益生菌相关制剂调节阴道微生物”的理念为恢复正常阴道微生态提供了新的研究理念。本文以阴道微生态为出发点，论证了阴道菌群的改变与细菌性阴道病的因果关联，围绕阴道菌群、解剖结构、内分泌变化和局部免疫4个方面与HPV感染之间的相关性做一综述，意在为防治与HPV感染相关的疾病提供新的理念。

关键词：阴道微生态细菌性阴道病人乳头瘤病毒益生菌

Recombinant Mycobacterium smegmatis expressing Hsp65-hIL-2 fusion protein and its influence on lymphocyte function in mice

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Asian Pacific Journal of Tropical Medicine 2012年第5期5卷 347-351页

作者： xiao-qing guo Yan-Ming Wei Bo Yu Animal Medical College Gansu Agricultural University Affiliated Hospital of Gansu College of Traditional Chinese Medicine

Objective:To coastruct a strain of recombinant Mycobacterium smegmatis expressing the heat shock protein 65(Hsp65) and human interleukin 2(IL-2) fusion protein(rMS-Hsp65/IL-2) and to explore the effect of this construct on lymphocyte function in ***:The fusion gene encoding Hsp65-hIL-2 was cloned into shuttle vector *** recombinant plasmid pSMT3- Hsp65-hIL-2 was transferred to Mycobacterium smegmatis by *** clones were selected by hygromycin and identified by *** expression of fusion protein Hsp65- hIL-2 was verified using indirect immunofluorescence *** were immunized for two times by subcutaneously injection with 1×10~6 CFU rMS-Hsp65/IL-2 at a three-week *** weeks after the second immunization,mice were sacrificed and the serum samples were collected for determination of anli-Hsp65 specific *** lymphocytes were isolated and treated with the rMS-Hsp65/IL-2 to determine lymphocytic proliferation activity by MTT ***-γand IL-2 in the medium of the treated cells were also determined by ***:Successful construction of rMS-Hsp65/IL-2 was verified by PCR and immunofluorescence *** to the splenic lymphocytes isolated from mice immunized with Bacille Calmette-Guerin or mice immunized with Mycobacterium smegmatis alone,the splenic lymphocytes isolated from mice immunized with rMS-Hsp65/IL-2 showed a marked increase in the proliferation of lymphocytes, together with an increased production of important cytokines such as IFN- 7 and IL-2. Conclusions:rMS-Hsp65/IL-2 markedly enhances lymphocyte ***,the fusion protein generated by rMS-Hsp65/lL-2 may be of potential value in generating an effective vaccine against tuberculosis.

关键词： Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium smegmatis Hsp65 IL-2 Fusion protein Lymphocytes Mice

苍朴乌梅散对大鼠的急性毒性及亚慢性毒性研究

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动物医学进展 2024年第9期45卷 49-56页

作者：方人来易首利郭小庆石祥民周家芳谢小东胡庭俊广西大学动物科学技术学院广西南宁530005 苏州熠品质量技术服务有限公司江苏苏州215000

为了评价苍朴乌梅散的安全性,分别进行了苍朴乌梅散的急性毒性试验以及亚慢性毒性试验。在急性毒性试验中,各组SD大鼠在经口灌胃给药后,连续7 d观察大鼠的采食和精神状态。在亚慢性毒性试验中,80只SD大鼠(雌雄各半)被随机分为空白对照... 详细信息

为了评价苍朴乌梅散的安全性,分别进行了苍朴乌梅散的急性毒性试验以及亚慢性毒性试验。在急性毒性试验中,各组SD大鼠在经口灌胃给药后,连续7 d观察大鼠的采食和精神状态。在亚慢性毒性试验中,80只SD大鼠(雌雄各半)被随机分为空白对照组以及苍朴乌梅散低、中、高剂量组,连续给药30 d后,检测各组大鼠的血常规、血液生化指标,并对脏器进行组织病理学分析。结果显示,在急性毒性试验中均无大鼠死亡;在亚慢性毒性试验中,中、高剂量组在体重增长率、血液学和生化检测中有个别指标与空白对照组有显著差异(P0.05)。研究表明,苍朴乌梅散对大鼠的LD_(50)>5 000 mg/kg,以10 g/kg(临床推荐剂量的25倍)连续给药SD大鼠30 d安全性好。

关键词：苍朴乌梅散大鼠急性毒性亚慢性毒性

Coordination-Assembled Lanthanide-Organic Ln3L3 Sandwiches or Ln4L4 Tetrahedron: Structural Transformation and Luminescence Modulation

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Chinese Journal of Chemistry 2019年第7期37卷 657-662页

作者： Shao-Jun Hu xiao-qing guo Li-Peng Zhou Li-Xuan Cai qing-Fu Sun State Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences FuzhouFujian 350002 China College of Chemistry Fuzhou University Fuzhou Fujian 350108 ChinaState Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences FuzhouFujian 350002 China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 ChinaState Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences FuzhouFujian 350002 China

Photo-functional supramolecular lanthanides assemblies have shown great potential in the materials and biomedical *** new tri(tridentate) ligands (L3 and L4) highlighting small variation of the connection position to the central tridentate linkers have been designed,which leads to the emergent formation of either Ln3L3-type sandwich structures or Ln4L4-type tetrahedral ***,nonlinear enhancement of lanthanide luminescence based on the modulation of inter-ligand charge-transfer states has been revealed on the mix-ligand Ln3L3 *** results provide important guidance for structure-design and photoluminescence optimization of supramolecular lanthanide-organic assemblies.

关键词： Structural Transformation Luminescence Modulation

Ionic Radius Dependent Kinetic Behavior for the Self-Assemblyand Chiral Amplification of Lanthanide Tetrahedral Cages

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Chinese Journal of Chemistry 2023年第7期41卷 797-804页

作者： Shao-Jun Hu xiao-qing guo Li-Peng Zhou Li-Xuan Cai Chong-Bin Tian qing-Fu Sun State Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of SciencesFuzhouFujian350002 China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049 China

Comprehensive Summary Understanding the kinetic process during the self-assembly and chiral amplification of metal-organic polyhedra(MOPs)is critical for the rational preparation of chiral ***,we report the ionic radius dependent kinetic processes for the self-assembly and chiral amplification of Ln4L4-type(Ln,Lanthanides;L,ligand)lanthanide tetrahedral *** chiral Eu4(LR)4 tetrahedral cage is structurally characterized by nuclear magnetic resonance(NMR),electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry(ESI-TOF-MS),and single crystal X-ray *** study on the stereo-controlled self-assembly of circularly polarized luminescence(CPL)-active Ln4(LR)4(Ln=LaIII,PrIII and EuIII)tetrahedra manifests that the larger ionic radius of Ln leads to faster assembly ***-ligand cage assembly experiments with chiral LR/S,achiral Lac and Ln(1:3:4 molar ratio)reveal that the self-assembly and chiral amplification occur synchronously for the LaIII and PrIII cages,while two distinct steps,i.e.,first self-assembly and then chiral amplification,are observed for the EuIII *** distinct kinetic behavior is attributed to different ligands exchange rates among the mixed-ligand Ln4L4 *** work provides fundamental guidance for fabrication and property-optimization of chiral lanthanide-based molecular materials.

关键词： Chiral lanthanide tetrahedron Self-assembly Chiral amplification Kinetic lonic radius

Time-Dependent Density-Functional Calculations for Optical Spectra of Na2 and Na4 Clusters

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Communications in Theoretical Physics 2007年第5期47卷 901-904页

作者： ZHANG Yan-Ping ZHANG Feng-Shou MENG Ke-Lai xiao guo-qing Center of Theoretical Nuclear Physics National Laboratory of Heavy Ion Accelerator of Lanzhou Lanzhou 730000 China Institute of Modern Physics the Chinese Academy of Sciences Lanzhou 730000 China Institute of Low Energy Nuclear Physics Beijing Normal University Beijing 100875 China Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

With the frame of the time-dependent local density approximation, an efficient description of the optical response of clusters has been used to study the photo-absorption cross section of Na2 and Na4 clusters. It is shown that our calculated results are in good agreement with the experiment. In addition, our calculated spectrum for the Na4 cluster is in better agreement with experiment than the GW absorption spectrum.

关键词： time-dependent local density approximation optical response of cluster