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基于通道相似度熵的卷积神经网络裁剪

计算机工程 2023年

作者：耿丽丽牛保宁太原理工大学计算机科学与技术学院(大数据学院) 山西财经大学实验实训中心

卷积神经网络（CNN）中包含大量滤波器，参数训练以及存储占用大量内存资源。裁剪滤波器是减小网络规模、释放内存、提高计算速度的有效方法。现有滤波器裁剪方法的主要问题是将滤波器权值作为孤立的数值计算，裁剪小权值滤波器，保留... 详细信息

卷积神经网络（CNN）中包含大量滤波器，参数训练以及存储占用大量内存资源。裁剪滤波器是减小网络规模、释放内存、提高计算速度的有效方法。现有滤波器裁剪方法的主要问题是将滤波器权值作为孤立的数值计算，裁剪小权值滤波器，保留权值大的滤波器，忽视了部分小权值滤波器在特征提取过程中的重要性。通过分析滤波器通道之间的相似性，提出一种基于通道相似度的滤波器熵值计算方法（FEC，Filter Entropy Calculation Based on Channel Similarity)。针对滤波器结构特征，对权值张量进行均值压缩，并证明其合理性。首先计算滤波器通道距离判断通道之间的相似性，再根据通道相似度计算滤波器熵，由熵值大小进行滤波器排序，删除一定比例的较小熵值滤波器。实验设计针对不同卷积层采用不同的裁剪比例，在CIFAR10以及ImageNet标准数据集上对VGG-16和RESNET-34网络进行裁剪，在基本保持原始准确度的情况下，分别减少了大约94%以及70%的参数数量。在目标检测网络SSD上参数数量降低了55.72%，mAP提高了1.04个百分点。

关键词：卷积神经网络通道相似度熵滤波器裁剪

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裁剪层数对石墨烯纳米带电学输运性能的研究

电子元件与材料 2019年第12期38卷 34-37,47页

作者：卜习习苗瑞霞叶海安郭三栋王少青西安邮电大学电子工程学院

基于密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究了裁剪层数对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究结果表明,裁剪不同层数对扶手椅型石墨烯纳米带的整流特性会产生不同的影响。当裁剪层数为1,2,3,5层时,器件的电流-电压曲... 详细信息

基于密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究了裁剪层数对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究结果表明,裁剪不同层数对扶手椅型石墨烯纳米带的整流特性会产生不同的影响。当裁剪层数为1,2,3,5层时,器件的电流-电压曲线呈现为准对称结构,器件产生较弱的整流现象;当裁剪层数为4层时,正负偏压下电流的对称性消失。在正向偏压下,电流随电压的增加而增大;而负向偏压下,电流几乎不随电压的变化而变化,可以看出器件产生了明显的整流现象。也就是说,可以通过裁剪的方式对分子器件的整流特性进行调整和改进。该研究结果对未来石墨烯整流器件的设计具有指导意义。

关键词：密度泛函理论石墨烯纳米带整流裁剪电子输运分子器件

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集成可拓学工具的裁剪创新方法研究

集成可拓学工具的裁剪创新方法研究

作者：王雯河北工业大学

学位级别：硕士

在时代飞速发展的今天,产品创新是提高企业竞争力的重要途径。TRIZ与可拓学作为两种创新理论方法,具有各自优势,在创新研究领域都被广泛应用。TRIZ中的裁剪方法是常用的创新方法,可以通过裁剪实现产品的简化,降低制造成本,消除有害元件... 详细信息

在时代飞速发展的今天,产品创新是提高企业竞争力的重要途径。TRIZ与可拓学作为两种创新理论方法,具有各自优势,在创新研究领域都被广泛应用。TRIZ中的裁剪方法是常用的创新方法,可以通过裁剪实现产品的简化,降低制造成本,消除有害元件,解决产品存在的矛盾问题,提高产品系统的理想度。裁剪方法也存在缺陷,在确定裁剪元件顺序过程中,存在一定的主观性;在对有用功能重新分配,寻找可用资源的过程中,挖掘资源方向具有盲目性,可能使有用资源遗漏。可拓学中含有可以将事、物、关系形式化表达的基元理论,评价事物之间关联程度的关联函数,可以对事物进行深入分析的拓展分析方法等。与TRIZ方法使用需要具备一定的知识储备不同,可拓学方法在使用过程中更加简便易操作。因此,将可拓学与裁剪方法相结合对于两种创新方法的融合发展具有重要意义。目前,许多学者对裁剪方法进行了研究与探索,如对裁剪规则进行了更加细致的分类与补充,通过使用不同的计算方法,提高裁剪元件的客观性,深入研究裁剪后系统的资源挖掘问题,使裁剪方法得到不断完善与改进。但针对裁剪与可拓学相结合的研究并没有太多进展,本文针对裁剪方法的缺点,利用可拓学中的各种工具,完善裁剪方法,将可拓与裁剪更好的融合,建立集成可拓学与裁剪创新方法研究。本文从以下几个方面进行相关研究:1.对元件本身与内外资源进行了可拓表达。针对元件进行属性分析,采用物元的表达形式,更加具体的描述元件属性,为之后在系统内寻找相似元件做铺垫;同时,根据资源的分类,对资源分析进行了可拓表达,为资源挖掘与矛盾问题求解相结合,更快的找到有用资源奠定了基础。2.提出了基于优度评价的裁剪顺序确认方法,选取更为客观的裁剪衡量指标,减少使用者对裁剪顺序的主观影响,采用优度评价计算方法,确定负面元件的裁剪顺序,增加最终结果的客观性。3.构建基于矛盾问题求解的替代资源挖掘过程,将寻找替代资源,执行被裁剪元件有用功能问题转化为可拓学中的矛盾问题,区分不相容问题与对立问题,利用不同的求解方法进行问题求解,结合可拓表达之后资源分析方法,挖掘可用资源。4.构建了集成可拓学的裁剪创新方法设计流程,以小型剥线机为例,验证了可拓工具与裁剪方法相融合的可行性与有效性。

关键词： TRIZ 裁剪可拓学资源挖掘剥线机

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裁剪型有机光伏小分子的研究与应用

化学通报 2018年第1期81卷 3-11页

作者：周瑞敏邓丹吕琨魏志祥国家纳米科学中心中国科学院纳米科学卓越中心中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室北京100190 中国科学院大学中丹学院北京100190 中国-丹麦科研教育中心北京100190

有机太阳能电池的光电转化效率已经突破13%,这主要归因于活性层材料的不断丰富与改进。相比于聚合物,以聚合物为母体的裁剪型分子具有明确的分子量、共轭长度可调、消光系数高、结晶性优良等优势,是一类具有重要发展前景的有机光伏材料... 详细信息

有机太阳能电池的光电转化效率已经突破13%,这主要归因于活性层材料的不断丰富与改进。相比于聚合物,以聚合物为母体的裁剪型分子具有明确的分子量、共轭长度可调、消光系数高、结晶性优良等优势,是一类具有重要发展前景的有机光伏材料。本文简要介绍裁剪型分子在二元本体异质结体系、三元体系、非富勒烯体系中的应用及笔者课题组的相关研究工作,总结了其特点并对其应用前景做了展望。

关键词：裁剪有机小分子有机太阳能电池

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梯度裁剪下降算法的收敛性分析

梯度裁剪下降算法的收敛性分析

作者：吴德兵浙江理工大学

学位级别：硕士

随着机器学习和深度学习的快速发展,基于梯度下降算法的一系列优化算法得到了快速发展,梯度下降算法对于模型求解发挥着重要的作用,对于优化过程中出现的问题,众多学者提出了梯度下降算法的各种变体。当目标函数不可微时,Shor N Z等人... 详细信息

随着机器学习和深度学习的快速发展,基于梯度下降算法的一系列优化算法得到了快速发展,梯度下降算法对于模型求解发挥着重要的作用,对于优化过程中出现的问题,众多学者提出了梯度下降算法的各种变体。当目标函数不可微时,Shor N Z等人提出了基于次梯度信息的迭代算法;针对梯度爆炸问题,Pascanu R等人提出了裁剪梯度下降算法;对于迭代过程陷于局部最优问题,Polyak B T等人引入了基于动量的梯度下降算法。优化问题在机器学习以及深度学习中有着重要应用。在进行理论分析时,假设函数是强凸的。如果函数为强凸函数且存在最小值,那么最小值是唯一的。强凸并不要求函数处处可微。函数非光滑时可用次梯度来替代梯度。强凸函数在梯度下降算法中保证了线性收敛速率。本文主要研究了裁剪梯度下降算法和裁剪随机梯度下降算法的收敛性,在分析收敛性时都是基于强凸的条件,并且引入了一种弱光滑条件(L,L)光滑,在(L,L)条件下,函数是局部Lipschitz的,因此几乎处处可微,引入这两个条件得到本文的主要结果,论文证明了裁剪梯度下降算法在固定步长下收敛是稳定的,选取变步长下是可以收敛于最优解的,裁剪随机梯度下降算法在固定步长下收敛结果是稳定的。本文通过多个实验模型验证了裁剪梯度下降是要比梯度下降收敛快。通过一些具体的函数实例也验证了在(L,L)和强凸下,裁剪收敛速度较快。最后验证了定理3.1中的部分结果。

关键词：梯度下降随机梯度下降裁剪强凸光滑

基于裁剪造型的等几何分析方法求解波导本征值问题

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电子学报 2016年第10期44卷 2548-2555页

作者：林皋李鹏刘俊张勇王峰大连理工大学水利工程学院辽宁大连116024 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所安徽合肥230031

等几何分析方法使得几何模型和分析模型能够用NURBS统一表达,避免了模型转换过程,但由于其分析域是由张量积面片构成,很难处理截面形式复杂的多联通域问题.裁剪造型等几何分析方法通过背景曲面和裁剪曲线将复杂带孔结构作为一个被NURBS... 详细信息

等几何分析方法使得几何模型和分析模型能够用NURBS统一表达,避免了模型转换过程,但由于其分析域是由张量积面片构成,很难处理截面形式复杂的多联通域问题.裁剪造型等几何分析方法通过背景曲面和裁剪曲线将复杂带孔结构作为一个被NURBS曲线裁剪后的参数区域直接映射而成,只需要一个参数空间就可以表示任意复杂的拓扑结构,该方法既保留了传统等几何分析方法的优点,又实现了对复杂多孔结构的处理.本文将裁剪造型的等几何分析方法扩展到TE波的波导本征值问题,对复杂多孔结构的截止波数进行有效求解,并通过相应的数值算例验证方法的有效性和高精度性.

关键词：波导本征值等几何分析 NURBS 裁剪背景曲面多孔结构

面向Serverless场景的容器裁剪技术研究

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面向Serverless场景的容器裁剪技术研究

作者：郭旭城中南大学

学位级别：硕士

现有主流Serverless平台往往使用轻量级的容器技术来构建程序所需运行环境和实现不同运行环境之间的隔离。但是,平台在应用容器技术时存在两个问题:一是平台需要频繁且快速地启动容器实例,而容器镜像膨胀使得容器在启动时需预先花费大... 详细信息

现有主流Serverless平台往往使用轻量级的容器技术来构建程序所需运行环境和实现不同运行环境之间的隔离。但是,平台在应用容器技术时存在两个问题:一是平台需要频繁且快速地启动容器实例,而容器镜像膨胀使得容器在启动时需预先花费大量时间下载镜像,导致容器启动时延增加,平台的性能降低。二是平台会运行成千上万的容器实例,而容器可用的系统调用膨胀使得系统调用中存在的内核漏洞更易被攻击者利用,导致平台的安全性降低。已有只使用动态或静态分析方式的裁剪工作,无法准确裁剪容器镜像或容器可用的系统调用。为此,本文提出了一种动态与静态分析结合的裁剪方法,准确定位了容器运行所需的文件与系统调用,大幅度提升了容器裁剪的准确性。本文的主要工作及贡献可归纳为以下两个方面:1.提出了动静结合的容器镜像裁剪方法,解决了镜像膨胀给平台带来的性能问题。在动态分析方面,使用fanotify和ptrace技术获取容器运行时访问的文件列表。在静态分析方面,基于该文件列表,使用静态方法分析其中ELF文件的dynamic段和rodata段,获取ELF文件直接依赖的文件。再基于前两者获取的文件列表,使用协同过滤算法获取文件列表内已有文件间接关联的文件。最终,动态和静态分析获取的文件列表作为容器运行需要的文件列表,并基于该文件列表重新制作镜像。在使用实际镜像的情况下,实验结果表明,本文获取的文件数量占容器真正所需文件数量的93.5%,并可以将镜像体积缩小为原来的2.7%,容器启动时延减小为原来的11.1%,同时也减小了容器的攻击面。2.提出了动静结合的容器可用系统调用裁剪方法,解决了容器可用系统调用膨胀给平台带来的安全问题。在动态分析方面,使用ptrace技术获取容器运行时发起的系统调用集合。在静态分析方面,对容器镜像裁剪方法获取的程序使用反汇编技术得到对应的反汇编文件。基于反汇编文件,根据syscall关键字获取程序直接发起的系统调用集合,根据动态链接库中函数会发起的系统调用,得到程序通过动态链接库间接发起的系统调用集合。最后,基于动态和静态分析获取的系统调用集合生成系统调用黑名单。在使用实际镜像的情况下,实验结果表明,本文可将容器可用的系统调用数量从332个减少为平均每个容器使用155个,减少了53%的系统调用,从而提升了容器的安全性。图25幅,表6个,参考文献72篇

关键词：容器裁剪无服务计算系统调用

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基于贝叶斯模型的骨架裁剪方法

电子与信息学报 2015年第9期37卷 2069-2075页

作者：秦红星孙颖重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室重庆400065 重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆400065

针对大部分骨架计算方法对轮廓噪声的极端敏感性问题,该文提出一种基于贝叶斯模型的骨架裁剪方法。该方法利用贝叶斯理论对骨架及其生长过程进行建模,进而通过对模型的迭代优化实现骨架候选分支的筛选裁剪。由于已有的重建误差率在分析... 详细信息

针对大部分骨架计算方法对轮廓噪声的极端敏感性问题,该文提出一种基于贝叶斯模型的骨架裁剪方法。该方法利用贝叶斯理论对骨架及其生长过程进行建模,进而通过对模型的迭代优化实现骨架候选分支的筛选裁剪。由于已有的重建误差率在分析骨架时不能很好地体现骨架简洁程度,故该文在骨架重建误差率的基础上综合考虑骨架简洁度,提出骨架有效率的概念来对骨架做客观定量分析。实验结果表明该文算法对轮廓噪声具有较好的鲁棒性,且裁剪出的骨架相比现有算法得到的骨架结构更加简单,对形状描述更加准确。

关键词：骨架形状裁剪贝叶斯几何处理骨架有效率

基于裁剪适配体的纳米金比色法用于金黄色葡萄球菌肠毒素A的可视化检测

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食品科学 2023年第24期44卷 323-328页

作者：崔丽伟魏荣常惟丹岳晓禹许文涛河南牧业经济学院食品与生物工程学院河南郑州450046 中国农业大学营养与健康系食品精准营养与质量控制教育部重点实验室北京100191

目的:筛选适配体作为分子识别原件,基于纳米金的盐效应构建生物传感器,实现金黄色葡萄球菌肠毒素A(staphylococcal enterotoxin A,SEA)的快速定量检测。方法:采用分子对接和分子动力学模拟对SEA适配体进行截短指导和结果预测,利用纳米... 详细信息

目的:筛选适配体作为分子识别原件,基于纳米金的盐效应构建生物传感器,实现金黄色葡萄球菌肠毒素A(staphylococcal enterotoxin A,SEA)的快速定量检测。方法:采用分子对接和分子动力学模拟对SEA适配体进行截短指导和结果预测,利用纳米金显色法验证模拟结果,对SEA适配体优化并将其作为分子识别原件,优化反应体系,探讨SEA质量浓度与吸光度比值间的关系,构建一种可视化的SEA快速检测分析方法,并对方法的准确度、精密度和特异性进行评价。结果:筛选出一条序列短、亲和力高、特异性强且稳定的SEA适配体,建立了一种基于纳米金比色的SEA可视化检测方法,检出限低,加标回收结果满意。结论:采用分子模拟能有效提高适配体筛选效率,本方法可用于SEA快速检测。

关键词：金黄色葡萄球菌肠毒素A 可视化适配体裁剪分子模拟纳米金比色