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资源受限的大模型高效迁移学习算法研究综述

计算机学报 2024年第11期47卷 2491-2521页

作者：李鑫尧李晶晶朱磊申恒涛电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 同济大学电子信息与工程学院上海200092

近年来,深度学习在自然语言理解、计算机视觉和数据挖掘等重要领域取得了巨大成功,极大地推动了人工智能技术的发展.迁移学习的诞生和应用更是大幅减轻了数据的获取和标注成本,成倍提升了深度模型和算法的泛化能力和适用性.然而,随着模... 详细信息

近年来,深度学习在自然语言理解、计算机视觉和数据挖掘等重要领域取得了巨大成功,极大地推动了人工智能技术的发展.迁移学习的诞生和应用更是大幅减轻了数据的获取和标注成本,成倍提升了深度模型和算法的泛化能力和适用性.然而,随着模型规模的不断增大,传统的迁移学习方法面临着计算和存储资源的巨大挑战,难以满足可穿戴、军事、医疗等资源受限场景下的应用需求.高效迁移学习算法应运而生,旨在以最小的资源开销实现大模型的快速适配与部署,有望成为未来人工智能技术发展的关键突破口.本文是高效迁移学习领域的首篇中文综述,系统总结了近5年来该领域的研究进展.本文首先分析了高效迁移学习算法在自然语言处理、计算机视觉和多模态模型三大场景下的应用现状,提炼出了修改模型结构、调整预训练参数、调整原始输入(输出)、注入自适应参数、引入自适应模块等五类具有代表性的技术路线.在此基础上,本文对各类方法进行了全面梳理与比较,分析了它们的优势与局限性.本文的主要贡献如下:(1)对高效迁移学习领域进行了系统化的综述,为后续研究提供了完整的技术参考;(2)提出了一种基于技术路线的分类框架,帮助读者快速把握该领域的研究脉络;(3)深入分析了现有方法的不足,并展望了未来的发展方向,具有一定的前瞻性和指导意义.高效迁移学习算法是推动现代人工智能技术走进千家万户的关键技术,有望让更多中小企业和个人用户受益于大模型的强大性能.本文对该领域的全面梳理,将为该领域算法的进一步发展和应用提供重要的理论参考与实践指导.

关键词：迁移学习深度学习高效方法多模态模型大模型资源受限

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两相并联换热通道间流量分配特性实验研究

西安交通大学学报 2024年第1期58卷 99-107页

作者：辛鹏飞王文上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为提高两相流动换热通道的换热能力及系统性能,探究其并联换热通道中流量分配不均的特征,开展了以水为工质的两并联通道换热实验,对流量分配不均所带来的参数变化进行研究。实验参数变化主要包括进口温度、热流密度、进口流量,以及外部... 详细信息

为提高两相流动换热通道的换热能力及系统性能,探究其并联换热通道中流量分配不均的特征,开展了以水为工质的两并联通道换热实验,对流量分配不均所带来的参数变化进行研究。实验参数变化主要包括进口温度、热流密度、进口流量,以及外部扰动、集管结构带来的流量分配差异。将实验结果与模型计算结果进行了对比,结果表明:并联换热通道间流量分配不均时,优先沸腾通道中流量较少,未沸腾通道出口温度明显降低;增加进口温度、增加热流密度、降低进口流量会导致流量分配不均的出现,其产生和消失对应的进口温度、热流密度、进口流量分别变化了24.8℃、175.6 W/m、19.8%,并存在滞后现象;扰动会加速流量分配不均的出现,对应进口温度相差3.2℃;集管结构会影响优先沸腾通道的位置,单相状态下流量较少的通道倾向于优先沸腾。研究结果可为提高并联换热通道流量分配的均匀性提供参考。

关键词：并联换热通道流量分配两相流流动换热

倾斜椭球凹陷阵列湍流强化传热实验与数值分析

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推进技术 2024年第4期45卷 144-152页

作者：许超张鹏饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为了提高涡轮叶片内部通道对流传热性能,本文基于瞬态液晶热像技术分别针对矩形通道表面排布的球形凹陷和斜椭球凹陷阵列的传热和压力损失特性进行了实验研究。在雷诺数为1×10^(4)~6×10^(4)内,与基准球形凹陷相比,平行排布和V形排布... 详细信息

为了提高涡轮叶片内部通道对流传热性能,本文基于瞬态液晶热像技术分别针对矩形通道表面排布的球形凹陷和斜椭球凹陷阵列的传热和压力损失特性进行了实验研究。在雷诺数为1×10^(4)~6×10^(4)内,与基准球形凹陷相比,平行排布和V形排布的斜椭球凹陷总体传热分别增强了23.8%~33.8%和104%~121%,V形排布的斜椭球凹陷综合传热性能显著提高了25%~68.3%。通过数值模拟发现,平行排布的斜椭球凹陷虽然可以诱发更强烈的二次流,但是平行的排布方式使下游凹陷受到来自上游凹陷升温后的流体冲刷,因此限制了传热的进一步增强。V形排布的斜椭球凹陷通过诱发大尺度的纵向涡对将来自主流的冷流体输运至壁面,冷流体直接冲击壁面并与近壁流体剪切,极大地增强了对流传热。

关键词：涡轮叶片冷却斜椭球凹陷传热瞬态液晶热像实验流动结构

燃气轮机中心分级燃烧器天然气掺氢燃烧的受迫振荡特性

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上海交通大学学报 2024年第3期58卷 304-311页

作者：史挺金明葛冰臧述升上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

天然气掺氢燃烧是燃气轮机机组降低碳排放重要措施之一,但掺氢燃料的组分变化会导致燃烧室火焰结构及燃烧稳定性发生变化.为分析中心分级燃烧器掺氢燃烧条件下的燃烧不稳定性问题,通过试验研究了燃烧器入口速度扰动下,不同掺氢比对中心... 详细信息

天然气掺氢燃烧是燃气轮机机组降低碳排放重要措施之一,但掺氢燃料的组分变化会导致燃烧室火焰结构及燃烧稳定性发生变化.为分析中心分级燃烧器掺氢燃烧条件下的燃烧不稳定性问题,通过试验研究了燃烧器入口速度扰动下,不同掺氢比对中心分级掺氢燃烧的瞬态火焰结构、压力以及热释放响应的影响,并利用本征正交分解(POD)法提取了火焰脉动的特征模态,发现其主要包含火焰干涉区强脉动和轴向扰动两种模态.试验结果表明,随着掺氢体积比从0%增大到30%,火焰前沿向上游移动,两级火焰间距缩短,火焰干涉对应的脉动模态的能量占比增大,加强了压力与热释放的耦合,导致燃烧室内的压力响应增大9%,热释放响应增大37%.

关键词：中心分级燃烧器天然气掺氢受迫振荡本征正交分解

增材制造高性能微通道换热器模块化单元传热与压损实验

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 186-193页

作者：吕玥萱肖克华饶宇上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

面向微型燃气轮机能效提升迫切需求,针对其回热循环工况设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能微通道回热器。结合逆流式换热器的基础研究与金属增材制造的特点,设计了模块化的波纹板微通道换热器单元,采用激光选区熔融技术(SLM)... 详细信息

面向微型燃气轮机能效提升迫切需求,针对其回热循环工况设计了一款适合应用增材制造技术加工的高性能微通道回热器。结合逆流式换热器的基础研究与金属增材制造的特点,设计了模块化的波纹板微通道换热器单元,采用激光选区熔融技术(SLM)完成不锈钢样机加工,并使用自行搭建的实验系统对其进行了性能测试。样件具有52个高度为0.7 mm的换热微通道,紧凑度超过1700 m^(2)/m^(3)。实验测试表明,该增材制造换热器在相对压损小于2%的条件下,平均Nu数相比传统方式加工的平板原表面换热器可提升88.9%,其关键性能参数在现有紧凑式换热器中具有先进性。

关键词：微通道换热器增材制造稳态试验传热压损

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一种新型液压导管应变测量装置设计与研究

仪器仪表学报 2024年第1期45卷 180-188页

作者：李泽函廖昕昕黄浩何清波上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对飞行器液压导管应变测量环境复杂,传统有线测量设备传感器布置困难、引线多等问题,提出了一种新型液压导管应变测量方法。该方法基于频响函数法建立测量装置与导管的动力学模型,研究了两者之间的应变映射关系,设计了可拆卸式测量装... 详细信息

针对飞行器液压导管应变测量环境复杂,传统有线测量设备传感器布置困难、引线多等问题,提出了一种新型液压导管应变测量方法。该方法基于频响函数法建立测量装置与导管的动力学模型,研究了两者之间的应变映射关系,设计了可拆卸式测量装置,实现传感器非接触测量导管应变;结合理论计算和有限元仿真,研究了测量装置对导管模态及应变的影响,优化了装置设计及相关尺寸参数;通过试验验证有限元仿真结果,检验了装置非接触测量液压导管应变方法的有效性。结果表明,测量装置对导管应变影响微弱,300 Hz以下应变重构相对平均偏差为6.2%,证明测量装置能够有效测得导管应变,该方法和装置有望解决复杂测量环境下飞行器液压导管应变的快速准确测量问题。

关键词：液压导管应变测量频响函数可拆卸式

基于GMM的压电驱动器磁滞特性建模及高精度抗扰跟踪控制

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 443-458页

作者：黄鹏升李加胜丁烨上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

包含压电驱动器的微定位平台可以用于减小飞切加工中的低频误差.本文针对该平台中的压电驱动单元,提出了一种新的系统建模方法,并基于此建立了完整的高性能抗扰跟踪控制策略.首先,利用高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)对压电... 详细信息

包含压电驱动器的微定位平台可以用于减小飞切加工中的低频误差.本文针对该平台中的压电驱动单元,提出了一种新的系统建模方法,并基于此建立了完整的高性能抗扰跟踪控制策略.首先,利用高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)对压电驱动器固有的磁滞特性建模,并根据该模型进行前馈补偿,以消除磁滞非线性对控制精度的影响.其次,建立扩张状态观测器,对所有外部扰动及未建模误差进行观测与补偿,以提高系统的抗扰能力.为了进一步提高系统的跟踪精度与控制带宽,建立状态反馈与零相跟踪前馈控制策略,以优化闭环系统特性.实验结果验证了基于所提磁滞模型建立的抗扰跟踪控制方法的有效性.在0~50 Hz输入信号频率范围内,在给定的测试集内该控制策略下的系统跟踪误差小于2.2%,能够满足目标控制带宽下的高精度跟踪要求.

关键词：压电驱动器磁滞非线性高斯混合模型扩张状态观测器抗扰控制

基于棒束传热实验的COSINE系统程序验证与确认

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核动力工程 2024年第1期45卷 19-26页

作者：段秉祺赵萌张昊柴翔杨燕华上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为进一步提升软件计算的稳定性和准确性,对COSINE软件中重要的核心模型进行确认、评估与改进,本文采用热工水力软件包COSINE中的系统安全分析程序cosFlow,对核电厂大破口失水事故中堆芯再淹没阶段的热工水力物理过程进行了建模与计算,... 详细信息

为进一步提升软件计算的稳定性和准确性,对COSINE软件中重要的核心模型进行确认、评估与改进,本文采用热工水力软件包COSINE中的系统安全分析程序cosFlow,对核电厂大破口失水事故中堆芯再淹没阶段的热工水力物理过程进行了建模与计算,计算建模根据棒束传热(RBHT)实验进行,并用RBHT实验结果对系统安全分析程序进行检验。计算结果表明,棒束壁面温度变化趋势与实验数据趋势基本契合,即cosFlow能够较为准确地分析大破口失水事故的骤冷前沿过程;但骤冷前沿的推进速度与RBHT的实验结果相比,前期更快后期更慢,推测原因为加热棒轴向温度梯度较大,原程序未加入轴向的热传导模块,因此后续的程序开发与研究将对骤冷前沿的热质传输模型进行改进。

关键词： COSINE软件包再淹没骤冷前沿壁面温度

基于反应状态原位测试的空冷型燃料电池运行参数分析

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上海交通大学学报 2024年第3期58卷 253-262页

作者：陈敏学邱殿凯彭林法上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研... 详细信息

空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研究表明:空冷电池中温度和电流密度分布不均,平均电流密度为500 mA/cm^(2)时,电池内温度极差达到20℃,电流密度极差达到400 mA/cm^(2).氢气出口脉排间隔越短、入口气压越大,氢气出口区域性能越好,分布均匀性越好,电流密度波动也越小,输出稳定性提高.如果阴极风速过低,电池局部温度高,温度分布均匀性降低;风速过高则导致生成水被吹走,质子膜含水量下降,电流密度分布均匀性变差.

关键词：质子交换膜燃料电池空气冷却运行参数原位实验