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基于CNN-AGU的空气质量指数预测系统的设计与实现

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基于CNN-AGU的空气质量指数预测系统的设计与实现

作者：靳璐凯河北科技大学

学位级别：硕士

随着城市化发展和工业化规模的壮大,空气污染问题严重影响着城市居民的健康和日常生活。AQI(Air Quality Index,空气质量指数)是国际通用的大气环境质量评价体系,也是衡量空气质量的重要依据。因此,构建一种高效的AQI预测系统,为相关部... 详细信息

随着城市化发展和工业化规模的壮大,空气污染问题严重影响着城市居民的健康和日常生活。AQI(Air Quality Index,空气质量指数)是国际通用的大气环境质量评价体系,也是衡量空气质量的重要依据。因此,构建一种高效的AQI预测系统,为相关部门实现空气污染的有效治理,具有重要的现实意义和社会价值。本文提出了一种基于CNN(Convolutional Neural Networks,卷积神经网络)和AGU(Attention Gate Unit,注意力门控单元)的AQI预测模型,CNN-AGU。针对空气质量和气象数据具有时间序列特点,考虑到序列数据在时间上的前后关联性和GRU(Gated Recurrent Unit,门控循环单元)对于处理时间序列任务的适用性,本文在GRU模型的基础上进行改进提出了AGU模型。AGU模型将Attention(Attention mechanism,注意力机制)算法以及DAM(Data Adjustment Module,数据调节模块)嵌入到GRU模型单元结构内部,进一步增强了模型的学习能力。CNN具有进一步挖掘数据特征的特点,本文将CNN和AGU模型进行组合并应用到AQI预测任务中。为了验证CNN-AGU模型的有效性,将该模型与其它六种模型进行了对比实验,实验结果表明CNN-AGU模型的预测结果存在的偏差更小、预测精度更高。本文在构建CNN-AGU模型的基础之上,利用flask框架搭建了AQI预测系统。该系统实现了对未来一小时AQI预测的功能,为人们的健康出行和环保部门科学合理决策提供有效依据。除此之外,系统还实现了空气质量数据收集、空气质量数据管理、空气质量数据分析等功能。最后,对AQI预测系统进行了功能和非功能测试,结果表明该系统能够满足用户功能需求,具有良好的可用性和可靠性。因此,该系统具有一定的应用价值。

关键词：深度学习 CNN AGU AQI预测 flask

基于改进YOLOv4和Mask R-CNN的钢材表面缺陷检测研究与应用

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基于改进YOLOv4和Mask R-CNN的钢材表面缺陷检测研究与应用

作者：李孟矫青岛大学

学位级别：硕士

钢材是国家不可或缺的重要物资,钢材品质关系着硬件设施的安全。在钢材生产加工和使用过程中,由于现代生产工艺和外部因素影响,其表面可能会产生各种类型的缺陷。这些缺陷不仅影响钢材的完整性和功能性,更严重还会引发事故,危害人身安... 详细信息

钢材是国家不可或缺的重要物资,钢材品质关系着硬件设施的安全。在钢材生产加工和使用过程中,由于现代生产工艺和外部因素影响,其表面可能会产生各种类型的缺陷。这些缺陷不仅影响钢材的完整性和功能性,更严重还会引发事故,危害人身安全。因此,对钢材表面进行智能化、自动化的缺陷检测尤为重要。本文为解决钢材表面缺陷存在的种类多、目标小、分布密集、背景复杂且噪音大等问题,通过对YOLOv4和Mask R-CNN算法进行优化改进,旨在为日常钢材缺陷检测提供更加准确且高效的解决方案。具体研究内容如下:在数据预处理阶段,为改善图片质量,增加训练数据量,解决缺陷数据较少的问题,本文采用Ray分布式计算框架对现有图片数据进行数据增强。实验表明,当任务量相同时,随着分布式节点个数的增加,数据预处理的时间明显缩短,该方法可以有效地加快数据的预处理速度。针对人工和传统缺陷检测耗时久、出错率高、效率低等问题,本文提出一种基于改进YOLOv4的带钢表面缺陷检测算法。在YOLOv4主干网络嵌入卷积注意力机制,并将路径聚合网络调整为RFB＿aug结构,以提高网络模型提取相关特征性信息的能力;实验证明,改进网络结构的YOLOv4算法的平均精度比原始算法高2.66%。同时,为减少参数量,缩小模型体积,对改进的YOLOv4算法进行结构化剪枝,剪枝后的YOLOv4模型相较于改进的YOLOv4模型,参数量减少19.7%,平均精度相较于原始YOLOv4算法提升2.02%。剪枝后的模型更加轻量化,减少了网络复杂度和内存占用,更适合在实际工业环境中部署使用。针对钢轨缺陷形式多样性、随机性以及目前所用方法精度差等难题,提出一种基于Mask R-CNN的钢轨表面缺陷分割网络。采用新的特征金字塔结构DFPN来设计检测网络,实现多尺度融合;在区域建议网络中采用一种新的评价指标CIOU,以克服IOU在某些特殊情况下的局限性。实验结果表明,新模型与Mask R-CNN相比,在参数量增加不大的情况下,m AP从原算法的97.53%提升至98.70%,能够更加精细的提取缺陷特征,准确定位缺陷所在位置。本文利用flask框架搭建钢材表面缺陷检测原型系统,包括单张图片预测,批量图片预测和视频预测功能。该原型系统应用深度学习算法,可以快速检测和识别钢材表面缺陷,并提供高清晰度的图像定位信息,从而让检测人员能够更快捷、高效地完成钢材表面缺陷的检测工作。

关键词：缺陷检测 Ray YOLOv4 网络剪枝 Mask R-CNN flask

基于flask的国家语委评审管理系统的设计与实现

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基于flask的国家语委评审管理系统的设计与实现

作者：王贤华中师范大学

学位级别：硕士

在当前的互联网时代,各行各业都与计算机相融合,从而产生了数据信息化管理的变革。语言文字事业作为国家综合实力不可或缺的一部分,记载着民族的精神,是民族文化的载体。然而当下国家语委对于语言文字科研项目的评审和管理还是半信息化... 详细信息

在当前的互联网时代,各行各业都与计算机相融合,从而产生了数据信息化管理的变革。语言文字事业作为国家综合实力不可或缺的一部分,记载着民族的精神,是民族文化的载体。然而当下国家语委对于语言文字科研项目的评审和管理还是半信息化的状况,随着数据量的增加,传统的项目评审和管理方式已经不能满足当今的审核要求。为了缓解国家语委工作人员的工作强度,提升科研项目审核的效率以及公正性,从侧面推动语言文字事业的发展,设计并且实现一个能够优化现有评审流程和管理方式的评审系统是非常有必要的。本文围绕国家语委评审管理系统的实现展开。首先分析了国内相似系统的研究现状,发现了现有评审系统的一些不足之处并且提出解决方案。例如在分配专家的时候,引入了标签推荐算法来为用户推荐评审专家,从而让用户能够快速分配评审专家,同时为了提升评审的公平性,系统在分配专家的时候增加了冲突检测功能,并且将评审分为匿名和非匿名两种模式。然后介绍系统开发的相关技术,例如后端采用配置灵活的flask框架,前端采用了组件化开发的Vue.js框架,部署时候采用Docker技术,实现了一键部署的功能。其次依据国家语委实际的评审流程,对本系统的需求进行全面的分析,在系统的功能性需求分析完毕之后,还从安全性、稳定性和扩展性等方面提出系统的非功能性需求。随后本文完成了系统整体架构的设计,将需求划分为一个个的模块,结合核心功能的流程图来对功能模块进行详细介绍。最后在遵循数据库设计的准则之下,本文给出数据库的设计和最终实现。最后介绍了系统核心功能的代码和完成页面,从而对各个功能模块的实现过程进行讲解,随后对系统是如何部署的做了详细的介绍。在项目部署完毕之后,为了保证系统的正确性和稳定性,本文对系统的性能和承受压力做了全面的测试。国家语委评审管理系统的正式上线,帮助工作人员减轻了科研项目管理的负担,同时也让评审更加方便,流程更加清晰,让评审的公平公正性更上一个台阶。同时系统为了满足日后的需求而保留了一定的可扩展性,随着科研的进步,系统也在精益求精。本系统的实现对于我国语言文字事业的发展有着弥足珍贵的意义。

关键词：评审系统 flask Docker 标签推荐算法

基于flask的企业内网安全系统的设计与实现

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基于Flask的企业内网安全系统的设计与实现

作者：沈宏伟北京交通大学

学位级别：硕士

企业的内部网络隔离于外界网络,不仅是企业最核心的部分,同时也是黑客攻击的最终目标,企业的内部网络复杂而庞大,往往会有很多脆弱点可以被入侵者利用,更有甚者可以轻易的绕过防护从而直接攻陷内部网络,最终造成了企业数据信息、商业信... 详细信息

企业的内部网络隔离于外界网络,不仅是企业最核心的部分,同时也是黑客攻击的最终目标,企业的内部网络复杂而庞大,往往会有很多脆弱点可以被入侵者利用,更有甚者可以轻易的绕过防护从而直接攻陷内部网络,最终造成了企业数据信息、商业信息的泄露。如何保证企业内网资产的安全性,如何发现企业内网资产存在的漏洞并即时给出修补方案从而防患于未然,公司急于开发一款用于内网安全巡航的安全系统,以保证内网资产的安全。在这一背景下,企业内网安全系统应运而生,为解决上述问题提供了优秀的解决方案,实时高效地解决了企业内网安全存在的问题。本文的项目来源于作者实习的京东信息安全部的项目,该系统收集了网络上公开的大部分漏洞信息并将其进行整理存储于系统的漏洞库中,从而根据该漏洞库中的漏洞详细信息对整个企业内部的网络资产进行漏洞检测而后生成漏洞修补方案,其开发语言为Python,后端框架采用web轻量级框架flask,数据库使用的MongoDB,服务器使用了比较常用的轻量级服务器Nginx。在该项目中,一共包括用户管理模块、漏洞库管理模块、主机安全模块、web安全模块、云主机安全模块、终端安全模块六个模块,其中作者主要负责漏洞库管理模块、主机安全模块、web安全模块、云主机安全模块、终端安全模块五个模块。其中主机安全模块,web安全模块是该系统的重要模块,主要包括主机端口识别,web指纹识别,漏洞检测等功能。现在该系统已经在京东信息安全部内部试用,后期会有其他部分功能陆续增加。该系统的上线使得企业内网的安全得到了有效的管理和保障,也提高了安全部门的工作效率。

关键词：企业内网 Python flask 漏洞检测

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基于flask的数字核信号处理平台设计

基于Flask的数字核信号处理平台设计

作者：龙昱文南华大学

学位级别：硕士

数字核仪器的优越性能使得数字核仪器的研究成为了大量的核电子科学研究人员主要研究方向。数字核仪器的研究和开发,不仅推动整个核技术应用领域的发展,也提升了核仪器中的数字化程度。随着数字核信号的滤波、提取幅度和时间信息、生成... 详细信息

数字核仪器的优越性能使得数字核仪器的研究成为了大量的核电子科学研究人员主要研究方向。数字核仪器的研究和开发,不仅推动整个核技术应用领域的发展,也提升了核仪器中的数字化程度。随着数字核信号的滤波、提取幅度和时间信息、生成能谱等数字处理技术逐步成熟,核仪器的数字化程度也越来越高。近年芯片技术和编程语言的进步不仅促进了互联网和物联网的高速发展,同时也为数字核仪器的发展扩展了方向。数字核仪器的硬件设计由功能单一的低端单片机式的半数字化核仪器发展到微控制器、DSP、FPGA、PC等多硬件组合的高程度数字化核仪器,处理核信号数据的语言除了C,还增加了matlab、VB、LabVIEW、C#等,以适应更加复杂多变的测量场合和更高强度的计算需求。将数字核信号的算法处理程序转移至高端处理器上完成,在算法编程、计算速度、功能优化等方面具有重要意义。本文介绍了基于flask框架的数字核信号处理平台设计方案,并实现了测试平台的运行。测试平台主要实现两大功能:一是对单个采集任务上传的数字核信号进行实时滤波,获取能谱和脉冲计数,任务完成后将原始核信号数据以数据包形式保存于服务器中;二是对数据包里的原始数据使用平台提供的滤波、去堆积、获取能谱和脉冲计数等算法程序进行综合分析。同时也开发了一套基于HTML5网页技术的人机交互界面,可以让用户与服务端友好地交互。Python是开发平台的编程语言,它不仅能够编写应用框架,其丰富的数据处理库可以增加平台在处理数字信号方面的优势,目前主要使用numpy、scipy.signal两个函数库实现数字核信号的存储、读取、滤波等功能。测试平台的测试结果证明,该平台的设计可以满足数字核信号处理的基本要求,且具有可移植、定制设计、扩展性强等特点,为进一步应用提供了一套可行性方案。

关键词：数字核信号处理 flask 数字能谱仪数字滤波

基于flask的汽车销售管理系统的设计与实现

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基于Flask的汽车销售管理系统的设计与实现

作者：于刚吉林大学

学位级别：硕士

随着现代社会网络的不断发展以及国家“互联网+”战略的提出,网络与社会各个领域的关系都越来越密切,特别是随着近年来电子商务的蓬勃发展,在所有的销售领域也越来越离不开网络的参与。汽车销售行业随着今年来汽车的普及和汽车需求的增... 详细信息

随着现代社会网络的不断发展以及国家“互联网+”战略的提出,网络与社会各个领域的关系都越来越密切,特别是随着近年来电子商务的蓬勃发展,在所有的销售领域也越来越离不开网络的参与。汽车销售行业随着今年来汽车的普及和汽车需求的增加,特别是年轻人群对于车辆需求的增加使得汽车销售与互联网相互结合能够产生十分好的效益。而使用B/S结构的网站作为互联网应用最常见也对用户来说最方便的形式更是容易被广大用户所接受和使用,所以管理系统选择了这一形式来实现我们的目的。此管理系统不但能比较好的支持销售服务目的,还对各类商业模式在互联网领域的应用和扩大商业活动领域具有重要意义。本文是在对传统的汽车销售网站的详细调查和分析的基础上,查询相关资料,研究汽车销售企业门户网站、商品车辆查询网站的开发实例,了解国外成熟的汽车销售网站的架构特点和技术特长,结合商品车销售的行业特点和企业需求确定了本文的主要工作内容。经过分析,本文选择一组常用于搭建动态网站或服务器的经典开源软件组合:Linux、Apache、My SQL和Python,并且使用了Python语言下的一个流行的轻量级Web应用框架flask,设计并实现了一个通用的在线汽车销售管理系统。使用Linux操作系统、Apache服务器、My SQL或Maria数据库和Perl、PHP、Python编程语言来构建动态网站这样的网站框架又称为LAMP,逐渐成为最强大的网站构建方案。flask是一个微型的Web应用框架,使用Python语言编写被称为一个微架构,因为它并没有预先假定或是强迫用户必须使用特定的工具或是数据库抽象层、表单验证方法、以及任何其他组件,包括其中预先存在的第三方库提供的通用功能。My SQL是一个关系型数据库管理系统拥有广泛的应用空间,特别是在Web应用方面,My SQL是最好的RDBMS之一。本管理系统设计成前台网站和后台数据库管理系统两部分方便用户体验和管理。前台功能首先以顾客的需求为出发点。根据分析可知,网站前台应该为顾客展示汽车租赁信息、置换信息、订购信息和客户服务中心,并分别完成各自功能。网站后台的功能包括公告管理,租赁、备件、置换、销售信息的管理,以及投诉信息的管理,主要功能是让管理员能够简便、及时的更新网站内容,同时与前台用户进行及时有效的交互。在进行功能测试的过程中与需求分析和运行结果相结合,对每一个功能模块都进行了多次重复测试。测试结果表明,本管理系统能够很好完成预期任务,系统功能完善,具有较为良好的用户体验和系统效率。汽车销售管理系统能极大拓展汽车各类业务服务领域,能极大方便消费者查询信息、订购商品等业务,是现代商业模式的重要组成部分。在此管理系统的设计过程中,本文详细地给出了数据库和管理系统整个设计过程,实现需求功能,也为所有类似商业网站的实现做出一次实例。

关键词： flask My SQL Python 2.7 汽车销售管理系统 B/S结构

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基于flask与树莓派的智能交通控制平台

现代电子技术 2018年第13期41卷 88-91页

作者：都飞翔杨静史健芳太原理工大学信息工程学院山西太原030024 太原理工大学信息中心山西太原030024

针对目前智能交通发展迅速,功能扩展要求较高,一般框架搭建的智能交通控制平台功能较为单一,提出基于flask框架的智能交通控制平台。flask是随着Python兴起的一种小型可扩展框架,功能可根据相应的扩展包进行扩展,从而构建B/S模式智能交... 详细信息

针对目前智能交通发展迅速,功能扩展要求较高,一般框架搭建的智能交通控制平台功能较为单一,提出基于flask框架的智能交通控制平台。flask是随着Python兴起的一种小型可扩展框架,功能可根据相应的扩展包进行扩展,从而构建B/S模式智能交通控制系统。该控制系统可以通过IPv4或IPv4映射后的IPv6地址进行Web访问登录,并进行方案选择,数据查询与控制进行多线程独立分开,互不影响,从而更加便捷地实现双协议远程控制。

关键词： flask 智能交通树莓派 B/S 远程控制多线程

基于flask的形式化验证系统的设计与实现

维普期刊数据库

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基于Flask的形式化验证系统的设计与实现

作者：周文帆北京交通大学

学位级别：硕士

在计算机科学和软件工程领域,软件工程师采用软件测试的方法来验证计算机软硬件系统的正确性,这样的测试虽属于常规方式,但有时耗费巨大。工程师还会采用形式化验证技术来进行相关的正确性验证工作。形式化验证就是根据某些数学化的形... 详细信息

在计算机科学和软件工程领域,软件工程师采用软件测试的方法来验证计算机软硬件系统的正确性,这样的测试虽属于常规方式,但有时耗费巨大。工程师还会采用形式化验证技术来进行相关的正确性验证工作。形式化验证就是根据某些数学化的形式规范,利用严格的数学化方法来验证软硬件系统的正确性。它基于数理逻辑,适用于大部分的软件、硬件系统,如:航天、医疗、人工智能和区块链系统等。本论文来源于中科院软件研究所,并聘请了国外知名大学专家进行项目主导,以此开发出具有自主知识产权形式化验证工具。国内目前缺少自主研发的供其使用的验证工具,在国外所开发的交互式验证系统工具的使用中,需要用户来进行大量且繁琐的文本编码操作,这使得团队培训和验证操作的费用以及时间代价非常高昂。作者在参与项目的开发工作中,首先是明确项目需求,进行可行性分析以及明确总体目标,其次在概要设计中,作者依据平台需求分析设计了系统的整体架构和各模块的划分,并画出相关的流程图和架构图。在概要设计的基础上,作者基于Vue.js框架、HOL系统设计原理、Ajax异步交互技术、Lark解析工具等来对系统各模块进行设计与开发。在系统功能主界面开发过程中,作者积极搜集并学习了相关领域最新技术资料。作者学习并掌握了Ajax异步交互技术的原理和实现,在此基础上设计实现了基于flask的系统逻辑层,这使得系统运行更加快捷。在数据定义模块中,作者依据HOL系统原理以及霍尔逻辑原理,来设计实现了计算机程序验证数据类型。在数据处理模块中,笔者使用了Lark解析工具,这使得证明数据解析和匹配的过程准确、清晰。在本验证系统中共包括了验证界面实现、证明数据交互、证明数据定义、证明数据处理、证明数据管理等五个模块。作者主要参与完成了验证界面实现、证明数据定义、证明数据交互以及证明数据处理等四个模块。目前验证系统已能够完成简单的程序验证和定理证明工作,后期还会有其他的更加完备的功能添加进来。

关键词：形式化验证技术点击式 Python flask 交互式验证工具

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基于flask的校园智能停车系统的构建

基于FLASK的校园智能停车系统的构建

作者：刘嘉伟吉林大学

学位级别：硕士

近年来,汽车保有量逐年增加,寻找空闲停车位愈发困难,“停车难”问题日益严重。因此,在停车位数量无法大量增加的情况下,如何有效利用停车位资源成为目前研究的焦点。本文依托于吉林省科技厅重点科技研发项目“基于车联网的城市停车位... 详细信息

近年来,汽车保有量逐年增加,寻找空闲停车位愈发困难,“停车难”问题日益严重。因此,在停车位数量无法大量增加的情况下,如何有效利用停车位资源成为目前研究的焦点。本文依托于吉林省科技厅重点科技研发项目“基于车联网的城市停车位智能服务平台的构建”,以校园为试点,在校园中模拟城市的情况。设计并开发校园智能停车系统,力图实现停车场的智能化。本系统采用热点技术与理念,将现有停车场智能化。首先,采用轻量级的flask框架作为服务端,与其搭配的网站前台部分则采用Jinja2模板引擎完成,确保智能停车系统中数据的有效传输。其次,采集停车场和停车位数据对其剖析,设计对应的数据表结构,存储至关系型数据库My SQL。最后结合Ajax技术,实现局部页面的实时数据刷新,完成网站前台对数据的快速响应。完成智能停车系统的功能搭建后,本文首先提出网站前台频繁读取数据而造成的My SQL数据库负载过高的问题,为了解决该问题而引入了基于内存储存适合快速读写的Redis数据库,将需要频繁读取的热点数据放入Redis中,同时利用Redis的持久化机制,实现了数据的持久性。其次对地磁节点与服务器之间的远程通信功能进行设计,基于RPC协议,实现了数据的高效的传输流程。最后引出在大量数据交互的情况下导致的服务器过载的问题,介绍了不同负载均衡算法与本系统相结合的优缺点,制定了符合系统特性的负载均衡策略。本文最终通过Docker将智能停车系统镜像化,上传至远程仓库,极大增加了智能停车系统在不同环境下的部署效率。在测试成功后,将系统部署至阿里云服务器保证系统不间断运行。通过在校园中的相关实验证明,校园智能停车系统能够对停车场信息进行监测,有效实现了停车场的智能化。

关键词：智能停车系统 flask 信息传递性能优化