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面向Transformer模型边缘端部署的常用激活函数高精度轻量级量化推理方法

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电子学报 2024年

作者：杨赟辉程虎魏敬和刘国柱桑贤侦中国电子科技集团公司第五十八研究所

基于Transformer的大语言模型（Large Language Models, LLM）和视觉Transformer(Vision Transformers,ViTs)分别在自然语言处理、机器视觉任务上实现了最为先进的性能.但是ViTs和LLM的常用激活函数GELU(Gaussian Error Linear Unit)、Swish在Transformer全量化推理中存在精度不足、计算效率低的问题，限制了它们在资源受限的边缘端设备上的部署和应用.本文提出了一种基于分段二次多项式拟合的激活函数高精度近似计算方法（Segmented Quadratic Polynomial Fitting,SQPF）及其量化推理过程，以实现端侧非线性激活函数的高性能部署. SQPF采用最小二乘法和粒子群优化方法求解非线性激活函数拟合优化问题，给出最优的二次多项式拟合系数和区间划分.得到的二次多项式拟合采用动态精度定点对称量化方法进行纯整数推理，推理过程仅包含移位操作和乘加运算.本文使用SQPF计算了GELU和Swish的二次多项式拟合Si-GELU和Si-Swish，并评估了量化推理精度.实验结果表明，在标准数据集ImageNet上，Si-GELU引起的ViTs(ViT、DeiT和Swin)模型分类任务准确率衰减仅为0.09%，是其他同类方法的27.3%；在主流的大语言模型评测数据集MMLU上，Si-Swish引起的子类别精度衰减不超过0.77%，大类别精度衰减不超过0.23%.极小的精度损失表明SQPF计算得到的最优分段二次多项式拟合可以直接替换Transformer模型中全精度浮点激活函数，不必进行参数微调或者重训练.

关键词： Transformer 全量化推理 GELU函数 Swish函数分段二次多项式拟合

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高功率S波段注入锁定频控功率源研究

强激光与粒子束 2024年第9期36卷 31-36页

作者：刘臻龙中国电子科技集团公司第十研究所成都610036

针对高功率微波源在深空通信、空间无线能量传输和高功率超导线性加速器等应用中的实时功率控制难题,提出了一种利用注入锁定频率控制输出功率的方法。从理论上分析了注入锁定频控功率源的可行性,并基于双路S波段20 kW高功率磁控管完成... 详细信息

针对高功率微波源在深空通信、空间无线能量传输和高功率超导线性加速器等应用中的实时功率控制难题,提出了一种利用注入锁定频率控制输出功率的方法。从理论上分析了注入锁定频控功率源的可行性,并基于双路S波段20 kW高功率磁控管完成了注入锁定频率控制输出功率的实验。实验结果表明,当双路20 kW磁控管的自由振荡频率或注入功率不同时,双管合成的输出功率可通过注入频率实现有效控制,功率控制的范围达到了3 dB,注入锁定的带宽达到了4.0 MHz,输出频谱尖锐,无啁啾颤噪,杂散抑制比为-65.0 dBc@500 kHz。该系统合成输出功率达到了33.9 kW,系统效率约为86.6%。上述研究结果为磁控管在高功率微波领域的应用起到了重大推动作用。

关键词：磁控管功率合成高功率效率功率控制

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飞机及分系统雷电效应标准及测试浅析

强激光与粒子束 2024年第4期36卷 107-112页

作者：陈功蒋东王奇福曾世超王风中国电子科技集团公司第十研究所成都610036

对国内外关军用及民用飞机平台、分系统及设备雷电标准进行分析,针对雷电直接效应和雷电间接效应的所有测试项目,详述每个测试项目的适用区域、波形要求、测试配置等。结合现有国内雷电设计验证标准及测试存在的不足,提出提升测试设备... 详细信息

对国内外关军用及民用飞机平台、分系统及设备雷电标准进行分析,针对雷电直接效应和雷电间接效应的所有测试项目,详述每个测试项目的适用区域、波形要求、测试配置等。结合现有国内雷电设计验证标准及测试存在的不足,提出提升测试设备与试验验证技术匹配性、扩展军用标准测试领域、统一同军种同一平台要求等建议。通过对军用机载平台、设备及分系统关于雷电设计验证标准及测试的分析,为相关产品设计师及试验人员提供设计指标参考,明确产品关于雷电防护的设计要求及验证要求,做到有的放矢,提高设计费效比。

关键词：雷电直接效应雷电间接效应初始先导附着扫掠通道附着电弧引入

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陈义洲:匠心筑梦技能强企

支部建设 2024年第14期 17-18,28页

作者：刘芳晋能控股大同机电装备公司中央机厂党委宣传部

他凭借不懈的努力和精湛的技艺,帮助煤矿筑起保护井下采煤矿工生命安全的“钢铁长城”。他先后获得全国五一劳动奖章、全国技术能手、煤炭行业技能大师、省属企业道德模范等殊荣。经党中央、国务院批准,享受政府特殊津贴。他,就是晋能... 详细信息

他凭借不懈的努力和精湛的技艺,帮助煤矿筑起保护井下采煤矿工生命安全的“钢铁长城”。他先后获得全国五一劳动奖章、全国技术能手、煤炭行业技能大师、省属企业道德模范等殊荣。经党中央、国务院批准,享受政府特殊津贴。他,就是晋能控股集团大同机电装备公司中央机厂液压装配车间总装二组组长陈义洲。1990年,陈义洲从原大同矿务局技工学校毕业后,分配到中央机厂液压装配车间做了一名液压装配工。自参加工作以来,他始终坚守在生产第一线。

关键词：装配车间省属企业机电装备技工学校井下采煤全国技术能手精湛的技艺道德模范

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压气机叶片几何气动性能优化设计方法综述

推进技术 2024年第4期45卷 1-19页

作者：黄松王鹏汪洋冰中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心二动力系统部江苏南京211106 中国航空工业集团公司航空机电系统综合航空科技重点实验室江苏南京211106

优化设计可有效减少对人工设计经验的依赖,改善压气机几何气动性能设计的难度,缩短压气机设计的周期。为克服压气机叶片几何气动性能优化设计中高维、耗时、黑箱三大难题,本文回顾近40年来在压气机气动外形参数化方法、数值计算技术、... 详细信息

优化设计可有效减少对人工设计经验的依赖,改善压气机几何气动性能设计的难度,缩短压气机设计的周期。为克服压气机叶片几何气动性能优化设计中高维、耗时、黑箱三大难题,本文回顾近40年来在压气机气动外形参数化方法、数值计算技术、优化算法三个方面的研究进展;总结了机器学习及数据挖掘、基于不确定性的鲁棒性优化设计理论的研究进展;指明优化设计可探索压气机几何形状最佳气动性能极限,并总结和展望了压气机叶片优化设计方法的发展方向。

关键词：压气机优化设计优化算法机器学习不确定性综述

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液压支架电液控制系统的故障诊断研究

能源与节能 2024年第5期 161-164页

作者：石磊晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂山西大同037000

在煤矿井下开采过程中,因为受到恶劣环境等因素干扰,液压支架电液控制系统经常发生故障,需要不断对其进行检修维护,做好故障诊断工作,才可以提高电液控制系统的稳定性。对液压支架电液控制系统的组成及运行原理进行研究,基于电液控制系... 详细信息

在煤矿井下开采过程中,因为受到恶劣环境等因素干扰,液压支架电液控制系统经常发生故障,需要不断对其进行检修维护,做好故障诊断工作,才可以提高电液控制系统的稳定性。对液压支架电液控制系统的组成及运行原理进行研究,基于电液控制系统的故障因素,对故障快速排除技术及大数据决策分析服务平台进行了具体分析,并对液压支架的实际运行效果展开了讨论,借助有效的故障诊断,及时发现问题并进行处理,以期提高液压支架的稳定性。

关键词：液压支架电液控制系统故障诊断

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煤矿中液压支架的安装及运维探讨

能源与节能 2024年第10期 274-276,279页

作者：张鹏晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂山西大同037001

以一煤矿ZY6800-24-50D型液压支架为例,介绍一种煤矿液压支架的安装与运维方法。其中,液压支架安装时,先设计出安装参数,再选择最佳的安装方法;液压支架维护时,不仅要注重日常检查,还要做好安全阀保护,定期进行润滑、防振、防腐处理,使... 详细信息

以一煤矿ZY6800-24-50D型液压支架为例,介绍一种煤矿液压支架的安装与运维方法。其中,液压支架安装时,先设计出安装参数,再选择最佳的安装方法;液压支架维护时,不仅要注重日常检查,还要做好安全阀保护,定期进行润滑、防振、防腐处理,使液压支架处于最佳状态,防止液压支架出现各种问题而影响煤矿其他井下作业活动的进行。

关键词：煤矿液压支架安装运维

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超大采高液压支架支护安全特性研究

山东煤炭科技 2024年第5期42卷 115-119页

作者：田晓杰晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂山西大同037001

针对燕子山矿12401工作面超大采高液压支架稳定性问题,通过建立超大采高液压支架群组-围岩耦合模型,利用模型分析工作面及顶板的不同因素对模型的力学影响,得到不同因素影响下支架立柱上端的顶板变形和支架支护强度的变化规律,进而得出... 详细信息

针对燕子山矿12401工作面超大采高液压支架稳定性问题,通过建立超大采高液压支架群组-围岩耦合模型,利用模型分析工作面及顶板的不同因素对模型的力学影响,得到不同因素影响下支架立柱上端的顶板变形和支架支护强度的变化规律,进而得出能有效适应工作面顶板变形的支护策略,分析工作面超大采高液压支架的强度特性,得出最高应力在液压支架上具有局部化以及区域化的特点。实际应用表明,可知理论值与试验值的误差较小,均在可接受范围内,非等强支护强度能有效控制顶板的变形,可以采用超大采高液压支架群组-围岩耦合模型来判断支架支护特性。

关键词：超大采高液压支架非等强支护

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矿用液压支架自动化控制的优化分析

能源与节能 2024年第6期 243-246页

作者：李博晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂山西大同037000

在煤矿井下开采中,液压支架作为综采工作面重要的支护设备,其支护效果直接影响到矿井开采的安全性。在煤矿开采智能化、自动化水平不断提高的情形下,需要做好液压支架的自动化控制工作,降低人工移架的强度,提高巷道支护的安全性。为此,... 详细信息

在煤矿井下开采中,液压支架作为综采工作面重要的支护设备,其支护效果直接影响到矿井开采的安全性。在煤矿开采智能化、自动化水平不断提高的情形下,需要做好液压支架的自动化控制工作,降低人工移架的强度,提高巷道支护的安全性。为此,从提高支架自动化控制精度出发,基于支架自动化控制的概述,应用BP(Back Propagation,逆向传播)神经网络算法构建支架姿态自动化预测控制系统,对支架的姿态进行准确的预测,进而提高液压支架的自动化控制精度。最后,经过技术试用,证实姿态自动化控制系统能提高支架的自动化控制水平。

关键词：液压支架自动化控制优化方案姿态解算