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高效率时间复用Duan-Lukin-Cirac-Zoller存储方案的实验研究

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物理学报 2024年第18期73卷 16-23页

作者：温亚飞庄园园王志强高士回太原师范学院物理系晋中030619 太原师范学院计算机科学与技术学院晋中030619 太原师范学院计算物理与应用物理研究所晋中030619

大规模广域量子网络的构建需要在量子节点之间进行纠缠交换及量子中继等过程,基于自发拉曼散射过程在冷原子中制备空间复用、时间复用以及多模式复用的光与原子纠缠界面为实现量子中继提供有效技术途径,其中读出效率的高低具有至关重要... 详细信息

大规模广域量子网络的构建需要在量子节点之间进行纠缠交换及量子中继等过程,基于自发拉曼散射过程在冷原子中制备空间复用、时间复用以及多模式复用的光与原子纠缠界面为实现量子中继提供有效技术途径,其中读出效率的高低具有至关重要的作用.通过设计可扩展型脉冲光制备技术及能级的合理选择,本文构建了具有高效率的六路时间复用的光与原子纠缠源.实现纠缠源纠缠产生概率5.83倍的增强,同时读出效率约38%,对应Bell参数约为2.35.本研究成果为长距离量子通信及广域大规模量子网络构建提供有效资源及技术支撑.

关键词：高效率时间复用存储能级跃迁选择脉冲光制备技术

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量子均值估计算法研究进展

电子科技大学学报 2024年第4期53卷 605-610页

作者：冯世光高诚伸李绿周中山大学计算机学院广州510006

随机变量的均值估计问题一直是经典数据分析中研究的热点,均值估计算法的目的是通过对随机变量尽可能少地采样从而获得尽可能准确的均值估计值。量子计算作为一项革命性的技术,在一些问题上具有超越经典计算的优势。量子算法在均值估计... 详细信息

随机变量的均值估计问题一直是经典数据分析中研究的热点,均值估计算法的目的是通过对随机变量尽可能少地采样从而获得尽可能准确的均值估计值。量子计算作为一项革命性的技术,在一些问题上具有超越经典计算的优势。量子算法在均值估计问题上相对于经典算法具有平方加速,展现了量子计算的优越性。该文系统梳理了量子均值估计算法的发展历程,详细介绍了各阶段的算法流程及其优缺点,并对其主要应用场景进行了展示,最后讨论了量子均值估计算法的潜在发展方向。

关键词：随机变量均值估计量子算法 Grover算法

基于战场环境孪生的迷彩伪装动态效果评估方法

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兵工学报 2024年第1期45卷 349-362页

作者：杨迪周颖谢振平江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 江南大学江苏省媒体设计与软件技术重点实验室江苏无锡214122

现有的迷彩伪装效果评估方法主要针对静态的单幅目标图像,不能真实地响应军事侦察中的动态多视角特性,相应的评估结果也缺乏全面性。为此提出一种基于战场环境孪生的迷彩伪装动态效果评估新方法。新方法以构建三维战场环境数字孪生模型... 详细信息

现有的迷彩伪装效果评估方法主要针对静态的单幅目标图像,不能真实地响应军事侦察中的动态多视角特性,相应的评估结果也缺乏全面性。为此提出一种基于战场环境孪生的迷彩伪装动态效果评估新方法。新方法以构建三维战场环境数字孪生模型为基础,借助三维仿真计算技术获取战场环境中迷彩伪装目标的动态多视角效果图,采用语义分割模型和目标跟踪模型识别分析场景中的迷彩运动目标;构建新的迷彩伪装评价指标体系及多侦察视角的多属性综合评估模型,实现不同迷彩方案在给定孪生战场环境中的伪装动态效果评价。以仿真军用卡车模型为实验对象,使用Unity 3D建模真实战场环境,以两种对比性迷彩伪装设计方案为例进行评估分析,实验结果表明新方法的合理性和实用性。

关键词：迷彩伪装动态效果评估战场环境孪生多视角侦察多属性综合

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基于平滑图掩码编码器的顺序推荐模型

模式识别与人工智能 2024年第6期37卷 525-537页

作者：刘洋夏鸿斌刘渊江南大学人工智能与计算机学院无锡214122 江南大学人机融合软件与媒体技术江苏省高校重点实验室无锡214122

针对现有顺序推荐模型在处理推荐任务时由于数据集标签稀缺和用户交互数据噪声导致性能降低的问题,提出基于平滑图掩码编码器的顺序推荐模型(Smoothing Graph Masked Encoder Recommender System,SGMERec).首先,设计数据平滑编码器处理... 详细信息

针对现有顺序推荐模型在处理推荐任务时由于数据集标签稀缺和用户交互数据噪声导致性能降低的问题,提出基于平滑图掩码编码器的顺序推荐模型(Smoothing Graph Masked Encoder Recommender System,SGMERec).首先,设计数据平滑编码器处理数据,提升数据质量,降低极端值和数据噪声的负面影响.然后,设计图掩码编码器,自适应提取全局项目的转换信息,构造关系图帮助模型补全缺失的标签数据,提高模型对于标签稀缺问题的应对能力.最后,运用批标准化,归一化每个神经网络层的输入分布,确保每层输入的分布相对稳定,降低用户序列的稀缺标签比例.在3个真实数据集上的实验表明,SGMERec具有一定的性能提升.

关键词：顺序推荐数据平滑图神经网络自监督学习

2021至2023年人工智能领域研究热点分析述评与展望

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计算机研究与发展 2024年第5期61卷 1261-1275页

作者：魏子舒韩越刘思浩张圣宇吴飞浙江大学计算机科学与技术学院杭州310013

在当今数字化和智能化的时代背景下,人工智能(artificial intelligence,AI)已成为科技创新的重要引擎,总结探讨AI研究的最新趋势和未来发展方向具有重要的研究和现实意义.为此,对2021—2023年间在中国计算机学会(CCF)推荐的AI领域CCF-A... 详细信息

在当今数字化和智能化的时代背景下,人工智能(artificial intelligence,AI)已成为科技创新的重要引擎,总结探讨AI研究的最新趋势和未来发展方向具有重要的研究和现实意义.为此,对2021—2023年间在中国计算机学会(CCF)推荐的AI领域CCF-A类国际会议和期刊所发表论文的研究成果进行收集,并在此基础上采用文献计量学的方法论来通过关键词对研究热点进行分析,进行基于高频关键词分析研究热点、基于新增关键词分析研究趋势、基于引用量加权的关键词分析高影响力研究,可以梳理AI研究的主流方向、发现AI主要研究方向的相互联系和交叉融合的特点.此外,对当前研究热点如大语言模型(large language model,LLM)、AI驱动的科学研究(AI for Science)和视觉生成相关论文的关联热点进行分析,可以挖掘技术路径和方法论的演变,展现技术创新背后的科学理论和应用前景,从而进一步揭示AI研究的最新趋势和发展前景.

关键词：人工智能研究热点关键词统计分析数据挖掘

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多样性诱导和正交非负图重构的多视图聚类

计算机科学与探索 2024年第10期18卷 2750-2761页

作者：王茜周世兵杨明瑞宋威江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122

基于图学习的多视图聚类算法由于其简单高效的特点,近年来受到了广泛关注。现有的多视图聚类算法大多只考虑每个视图的一致性,忽略了不同视图间的多样性,而且这些方法直接从原始数据点学习相似图,不能显示出清晰的聚类结构和准确提取数... 详细信息

基于图学习的多视图聚类算法由于其简单高效的特点,近年来受到了广泛关注。现有的多视图聚类算法大多只考虑每个视图的一致性,忽略了不同视图间的多样性,而且这些方法直接从原始数据点学习相似图,不能显示出清晰的聚类结构和准确提取数据集底层信息。为了解决上述问题,提出通过多样性诱导和正交非负图重构的多视图聚类算法(DOMVC)。在统一的框架内充分利用多视图的一致性和多样性,使得一致部分结合自适应权重融合到目标图中产生更加合理的聚类结构。集成谱聚类和非负矩阵分解来获取结构更加清晰的聚类目标图。将非负矩阵分解的一个因子矩阵约束为正交指示矩阵,从而直接得到聚类结果。该算法根据每个视图的聚类能力自动分配合适的视图权重。为了联合求解优化问题,引入交替迭代策略来优化聚类算法的目标函数。实验结果表明该算法可以有效提高聚类准确率,在数据集HW2、100leaves、Mfeat上的准确率分别达到99.21%、89.56%、87.85%,与次优模型相比分别提高了0.81个百分点、5.12个百分点、3.75个百分点。理论分析和实验研究证明了该算法的有效性和优良性能。

关键词：多视图聚类多样性诱导图重构谱嵌入非负矩阵分解

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基于深度学习的二维人体姿态估计:现状及展望

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计算机学报 2024年第1期47卷 231-250页

作者：李佳宁王东凯张史梁北京大学计算机学院北京100871

二维人体姿态估计旨在从摄像机拍摄的图像中识别并定位每个行人的人体关键点.作为行人分析和理解领域的基础任务之一,人体姿态估计能够为多个下游任务和应用提供支持.近年来,随着深度学习技术的进步,人体姿态估计的研究迎来快速发展.基... 详细信息

二维人体姿态估计旨在从摄像机拍摄的图像中识别并定位每个行人的人体关键点.作为行人分析和理解领域的基础任务之一,人体姿态估计能够为多个下游任务和应用提供支持.近年来,随着深度学习技术的进步,人体姿态估计的研究迎来快速发展.基于图像包含的行人数量,人体姿态估计可以分为单人姿态估计和多人姿态估计两大类.本文首先介绍人体姿态估计的研究背景、问题定义、任务难点以及当前方法中的关键点表示方法.在此基础上,本文进一步总结和介绍了具有代表性的单人姿态估计和多人姿态估计方法.单人姿态估计方法包括回归法和检测法,主要关注于网络结构设计、热力图编解码、多任务学习等.对于多人姿态估计,本文分别介绍了基于热力图预测的方法和基于向量场回归的方法.随后,本文总结了当前常用的代表性数据集和性能度量方法,总结了代表性方法在几个常用数据集上的性能,对它们的预测错误的场景进行了详细分析和对比.最终,本文分析了现有二维人体姿态估计算法仍未有效解决的难题,对未来研究进行了展望.

关键词：单人姿态估计多人姿态估计深度学习自顶向下自底向上向量场回归

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SDAA:面向申威智能加速卡的运行时系统

软件学报 2024年

作者：赵玉龙张鲁飞许国春李宇轩孙茹君刘鑫数学工程与先进计算国家重点实验室无锡先进技术研究院国家并行计算机工程技术研究中心清华大学计算机科学与技术系

自主研制的申威智能加速卡上搭载了脉动阵列增强的申威众核处理器,其智能计算能力与主流GPU相当,但仍缺少配套的基础软件.为降低申威智能加速卡的使用门槛,有效支撑人工智能应用开发,设计面向申威智能加速卡的运行时系统SDAA,语义与主流... 详细信息

自主研制的申威智能加速卡上搭载了脉动阵列增强的申威众核处理器,其智能计算能力与主流GPU相当,但仍缺少配套的基础软件.为降低申威智能加速卡的使用门槛,有效支撑人工智能应用开发,设计面向申威智能加速卡的运行时系统SDAA,语义与主流的CUDA运行时保持一致.针对内存管理、数据传输、核函数启动等关键路径,采用软硬协同的设计方法实现卡上段页结合的多级内存分配算法、可分页内存多线程多通道的传输模型、多异构部件自适应的数据传输算法和基于片上阵列通信的快速核函数启动方法,使得SDAA运行时性能优于主流GPU.实验结果表明, SDAA运行时系统的内存分配速度是NVIDIA V100对应接口的120倍,数据传输开销是对应接口的1/2,数据传输带宽达到对应接口的1.7倍,核函数启动时间与对应接口相当. SDAA运行时已支撑主流框架和实际模型训练在申威智能加速卡上的高效运行.

关键词：运行时系统申威智能加速卡人工智能软件定义

资源失配时低代价的数据与计算密集型服务重配

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计算机学报 2024年第9期47卷 2035-2058页

作者：周长兵李小翠王煜炜王亚沙中国地质大学(北京)信息工程学院北京大学计算机学院北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院中国科学院计算技术研究所北京大学软件工程国家工程研究中心

随着边缘计算的广泛应用,近年来在网络边缘侧激增了一些延迟敏感的用户请求,这些应用对边缘网络中物联网设备提供的资源提出了较高的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,例如严格的地理空间约束、时延/能量及其他资源约束.物联网设... 详细信息

随着边缘计算的广泛应用,近年来在网络边缘侧激增了一些延迟敏感的用户请求,这些应用对边缘网络中物联网设备提供的资源提出了较高的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,例如严格的地理空间约束、时延/能量及其他资源约束.物联网设备提供的功能通常被封装为运行在边缘节点上的服务,用户请求可以通过组合数据和/或计算密集型的物联网服务来实现.考虑到物联网设备的资源稀缺性以及用户请求的在线持续部署和潜在长期执行特征,边缘服务运行期间对物联网设备资源的占用和释放导致边缘网络中资源动态变化.由于物联网设备的资源通常难以得到有效补充,且消耗差异可能较大,有些设备可能会过载,导致在当前时间点适配的物联网服务,在随后时间点可能难以适配用户请求,并导致QoS降级.针对边缘网络高负载时新请求持续部署导致特定强约束难以满足的挑战,本文开展资源失配时低代价的服务重配研究,提出了一种资源高效的服务重配方法,旨在通过服务迁移技术重调度物联网设备所提供的服务,以满足更多具有一定QoS约束的用户请求.基于上海电信基站数据集进行了大量实验,实例验证本文方法的有效性.实验结果表明,本文所提方法在满足用户服务请求时延约束、降低物联网设备能量消耗、提高边缘网络资源利用效益等方面表现均优于对比技术.

关键词：数据与计算密集型服务资源利用效益服务重配服务迁移边缘网络