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面向事件常识知识获取的事件分类研究

中文信息学报 2024年第6期 45-57页

作者：王亚曹存根王石中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室中国科学院大学

在计算机科学和语言学中，针对动词语义层面上的分类问题，研究者们提出了不同的分类方法，但这些分类方法无一例外地都存在着分类不全面等分类学中经常遇到的问题。一个动词表示一个事件，该文以获取事件相关的常识知识为出发点，以动... 详细信息

在计算机科学和语言学中，针对动词语义层面上的分类问题，研究者们提出了不同的分类方法，但这些分类方法无一例外地都存在着分类不全面等分类学中经常遇到的问题。一个动词表示一个事件，该文以获取事件相关的常识知识为出发点，以动词性语素为分类依据对常见的现代汉语动词进行语义分类，此分类方法分类标准清晰、不丢失语义信息，并且可实现自动分类，该文重点以“自移”类动词为例来介绍我们的分类方法。此外，该文用描述逻辑对动词性语素及语素之间的分类关系进行形式化表示，动词性语素的形式化表示是动词形式化表示的基础。根据该事件语义分类结构，可以有效地进行事件属性常识知识和事件关系常识知识的获取。

关键词：事件语义分类特征属性常识知识获取

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非关系型表格理解前沿进展

中文信息学报 2024年第5期 1-21页

作者：罗平杨清平曹逸轩曹荣禹何清中国科学院计算技术研究所中国科学院智能信息处理重点实验室中国科学院大学鹏城实验室

表格理解是指通过计算机对广泛存在于互联网、垂直领域的表格进行自动识别、解析和应用的过程。表格可大致分为关系型表格和非关系型表格。前者类似关系数据库表格，具有结构固定、机器易解析等特点，其研究历史由来已久。后者通常布局... 详细信息

表格理解是指通过计算机对广泛存在于互联网、垂直领域的表格进行自动识别、解析和应用的过程。表格可大致分为关系型表格和非关系型表格。前者类似关系数据库表格，具有结构固定、机器易解析等特点，其研究历史由来已久。后者通常布局多变，语法灵活，具有更明显的语言特性，这也导致计算机在解析和应用非关系型表格时面临着极大挑战。非关系型表格理解是自然语言和计算机视觉多模态交叉的重要新兴领域之一。随着近年来深度学习技术的普及应用，非关系型表格在表格识别、语义分析、创新应用几个方向得到了长足发展。该文介绍了非关系型表格的结构特点，阐述了其在研究过程中面临的独特挑战，然后从表格识别、语义分析、创新应用三个研究方向简要介绍了近年来此领域的发展，归纳了相关数据集，最后总结了目前非关系型表格理解领域亟需解决的问题，展望了未来研究方向。

关键词：表格智能深度学习多模态自然语言处理

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面向连续手语识别的自适应关键帧选择

中国科学：信息科学 2024年第4期54卷 893-910页

作者：闵越聪陈熙霖中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

基于视觉的连续手语识别旨在从图像序列中识别出对应的手语词序列,可以为手语使用者提供一种便利的辅助工具.现有的连续手语识别方法大多需要从图像序列中,逐帧提取视觉和时序特征,而相邻帧中存在的相似视觉信息带来了大量的冗余计算.... 详细信息

基于视觉的连续手语识别旨在从图像序列中识别出对应的手语词序列,可以为手语使用者提供一种便利的辅助工具.现有的连续手语识别方法大多需要从图像序列中,逐帧提取视觉和时序特征,而相邻帧中存在的相似视觉信息带来了大量的冗余计算.本文通过分析帧率对连续手语识别算法的影响,发现降低帧率可以显著地提升计算效率,但也会带来一定的性能损失.为了在降低帧率的同时保留更多手语关键信息,本文提出了自适应动态池化层(adaptive dynamic temporal pooling,ADTP),ADTP基于序列特征的自相似性对序列进行动态下采样.在此基础上,本文进一步提出了一种两阶段的训练方式,以更充分地利用原始帧率中的时空信息.具体而言,该训练方式在第一阶段只训练基于原始帧率的手语识别模型,并以此模型为教师网络,通过知识蒸馏的方式引导第二阶段含ADTP模块的模型训练.实验结果表明,本文所提的方法在损失少量性能的情况下,可以大幅度减少识别所需的计算量.此外,本文所提出的ADTP也可用于手语视频结构分析,生成简略直观的手语视频摘要.

关键词：连续手语识别时间序列分析视觉语言知识蒸馏计算效率

基于虚拟纤维的各向异性超弹性材料本构模型设计

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 533-542页

作者：卢子璇何浩吴笛刘学慧中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100190 中国科学院软件研究所人机交互技术与智能信息处理实验室北京100190 中国科学院力学研究所微重力重点实验室北京100190

为了拓展图形学弹性体模拟中的各向异性超弹性虚拟材料种类,建立了基于虚拟纤维的本构模型.首先从能量可加性出发,将超弹性体应变能量密度函数分解为轴向、剪切、体积分量的纤维加和形式,然后建立单根纤维的轴向应变、剪切应变、体积应... 详细信息

为了拓展图形学弹性体模拟中的各向异性超弹性虚拟材料种类,建立了基于虚拟纤维的本构模型.首先从能量可加性出发,将超弹性体应变能量密度函数分解为轴向、剪切、体积分量的纤维加和形式,然后建立单根纤维的轴向应变、剪切应变、体积应变的应变度量,最后推导出各分量的应力表示.仿真实验使用基于四面体的非线性有限元法(finite element method,FEM),半隐式时间积分进行解算,并采用CPU串行算法,测试了不同场景下非线性能量函数以及纤维权重组合对虚拟纤维材料刚度、泊松效应、轴向特性的影响.结果表明,虚拟纤维本构模型具有大变形稳定性,材料参数设置可良好地展现上述物理特性,相比现有的横观各向同性模型具有更丰富的可调节能力.

关键词：各向异性材料有限元物理动画虚拟纤维

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光滑粒子流体动力学流体仿真技术综述

软件学报 2024年第1期35卷 481-512页

作者：刘树森何小伟王文成吴恩华计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院软件研究所人机交互技术与智能信息处理实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 澳门大学中国澳门999078

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是实现流体仿真的主要技术之一.随着生产实践中流体仿真应用需求的增加,近些年涌现了许多相关研究成果,改善了流体不可压缩性、粘性、表面张力等物理特性模拟的视觉真实性、效... 详细信息

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是实现流体仿真的主要技术之一.随着生产实践中流体仿真应用需求的增加,近些年涌现了许多相关研究成果,改善了流体不可压缩性、粘性、表面张力等物理特性模拟的视觉真实性、效率与稳定性.同时,一些工作探讨了复杂场景的高质量模拟,以及多场景、多材料的统一仿真框架,增强了SPH流体仿真技术的应用效能.从以上几个方面对SPH流体仿真技术进行归纳、总结和讨论,并对其未来发展进行了展望.

关键词：计算机图形学计算物理光滑粒子流体动力学

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容错深度学习加速器跨层优化

计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1370-1387页

作者：张青刘成刘波黄海同王颖李华伟李晓维处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049 北京控制工程研究所北京100094

容错深度学习加速器是保障高可靠深度学习的基石,也是深度学习应用于安全关键领域如宇航、机器人等面临的一个关键环节.然而,深度学习计算和访存都非常密集,传统基于冗余计算的容错方法直接应用于深度学习加速器的容错设计会导致严重的... 详细信息

容错深度学习加速器是保障高可靠深度学习的基石,也是深度学习应用于安全关键领域如宇航、机器人等面临的一个关键环节.然而,深度学习计算和访存都非常密集,传统基于冗余计算的容错方法直接应用于深度学习加速器的容错设计会导致严重的功耗、芯片面积等硬件资源开销.为此,从神经元计算任务和神经元的数据位宽2个维度挖掘深度学习模型对于故障的敏感度差异,并利用这些差异从架构和电路层分别对于敏感的部分提供更多的保护以降低容错代价.同时,利用深度学习自身的容错特性,通过限制量化缩小电路层需要保护的电路逻辑规模.最后,利用贝叶斯优化协同优化算法、架构和电路的跨层设计参数,在保障深度学习可靠性、精度以及性能的前提下,最小化硬件资源开销.

关键词：跨层优化容错深度学习加速器脆弱因子异构架构选择性冗余

HiLog:OpenHarmony的高性能日志系统

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软件学报 2024年第4期35卷 2055-2075页

作者：吴圣垚王枫武延军凌祥屈晟罗天悦吴敬征中国科学院软件研究所智能软件研究中心北京100190 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190

日志是计算机系统中记录事件状态信息的的重要载体,日志系统负责计算机系统的日志生成、收集和输出.OpenHarmony是新兴的、面向全设备、全场景的开源操作系统.在所述工作之前,包括日志系统在内OpenHarmony有许多关键子系统尚未构建,而Op... 详细信息

日志是计算机系统中记录事件状态信息的的重要载体,日志系统负责计算机系统的日志生成、收集和输出.OpenHarmony是新兴的、面向全设备、全场景的开源操作系统.在所述工作之前,包括日志系统在内OpenHarmony有许多关键子系统尚未构建,而OpenHarmony的开源特性使第三方开发者可以为其贡献核心代码.为了解决Open Harmony日志系统缺乏的问题,主要开展如下工作:(1)分析当今主流日志系统的技术架构和优缺点;(2)基于OpenHarmony操作系统的异构设备互联特性设计HiLog日志系统模型规范;(3)设计并实现第1个面向OpenHarmony的日志系统HiLog,并贡献到OpenHarmony主线;(4)对HiLog日志系统的关键指标进行测试和对比试验.实验数据表明,在基础性能方面,HiLog和Log的日志写入阶段吞吐量分别为1500 KB/s和700 KB/s,相比Android日志系统吞吐量提升114%;在日志持久化方面,HiLog可以3.5%的压缩率进行持久化,并且丢包率小于6‰,远低于Log.此外,HiLog还具备数据安全、流量控制等新型实用能力.

关键词：操作系统日志系统开源软件数据安全流量控制

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语义引导下的快速二阶段三维目标检测

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 337-347页

作者：黄莽惠斌刘兆吉金天明中国科学院光电信息处理重点实验室中国科学院沈阳自动化研究所中国科学院机器人与智能制造创新研究院中国科学院大学

随着激光雷达采样率不断提高，系统可以更快速地获取高分辨率的场景点云数据。密集的点云有利于提高三维目标检测的精度，但也增大了计算的负担，基于点表征的三维目标检测方法面临着如何平衡速度和精度的挑战。为提高三维目标检测多级... 详细信息

随着激光雷达采样率不断提高，系统可以更快速地获取高分辨率的场景点云数据。密集的点云有利于提高三维目标检测的精度，但也增大了计算的负担，基于点表征的三维目标检测方法面临着如何平衡速度和精度的挑战。为提高三维目标检测多级下采样的计算效率，解决前景点召回率低和一阶段网络尺寸歧义的问题，提出基于语义引导的快速二阶段方法。在第一阶段引入语义引导下采样方法，使深度神经网络能够更高效地感知前景点。在第二阶段引入通道感知池化方法，通过添加池化点来聚合采样点的语义信息，丰富感兴趣区域特征描述，获得更准确的建议框。在KITTI数据集上的测试结果显示：相比同类型的二阶段基线方法，所提方法对汽车、行人、骑行者类别的检测准确率最高提升了4.62百分点、1.44百分点、3.91百分点；另外，推理速度达55.6 frame/s，超出最快的基准线31.1%。算法在精度和速度方面都有着良好的表现，具有一定的实际应用价值。

关键词：点云语义引导下采样通道感知池化三维目标检测

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一种大孔径静态干涉高光谱成像数据压缩方法

光子学报 2024年第6期53卷 226-239页

作者：汪巍冯向朋张耿刘学斌李思远中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049 陕西省光学遥感与智能信息处理重点实验室西安710119

大孔径静态干涉成像遥感数据的数据量较大,需要寻找一种合适的方法对其压缩。从大孔径静态干涉成像机理出发,分析了干涉数据的空间和干涉维冗余性,并基于现有成熟混合压缩编码方法,提出了基于相似干涉曲线与不同光程差之间冗余去除的算... 详细信息

大孔径静态干涉成像遥感数据的数据量较大,需要寻找一种合适的方法对其压缩。从大孔径静态干涉成像机理出发,分析了干涉数据的空间和干涉维冗余性,并基于现有成熟混合压缩编码方法,提出了基于相似干涉曲线与不同光程差之间冗余去除的算法,对冗余数据进行去除预处理。对干涉数据进行基于曲线表的干涉曲线编码表示,对不同光程差之间的图像进行相关性预测,减少了大孔径静态干涉成像遥感图像的量化深度并降低了图像的信息熵,再结合JPEG2000算法进行无损或有损压缩。实验结果表明,对于大孔径静态干涉成像数据,该算法可实现压缩比为3.1倍的无损压缩,有损压缩的率失真曲线也优于其他对比算法,其复原图像反演出的光谱曲线的光谱角和相对二次误差均优于其他对比算法处理的数据,有效保护了光谱信息。

关键词：大孔径静态干涉成像图像压缩信息冗余干涉光谱