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基于相位同步动力学重构网络单纯复形的相互作用

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物理学报 2024年第12期73卷 78-88页

作者：罗恺明管曙光邹勇华东师范大学物理与电子科学学院上海200241

复杂网络的高阶相互作用,如单纯复形和超边等,已经成为了研究的热点.本文提出一种基于节点同步动力学的特性来重构网络的单纯复形结构的新方法.通过分析Kuramoto-Sakaguchi模型中节点相位的时间序列同步性,建立了网络拓扑结构的解析描述... 详细信息

复杂网络的高阶相互作用,如单纯复形和超边等,已经成为了研究的热点.本文提出一种基于节点同步动力学的特性来重构网络的单纯复形结构的新方法.通过分析Kuramoto-Sakaguchi模型中节点相位的时间序列同步性,建立了网络拓扑结构的解析描述,实现了对网络结构的精确辨识.该方法的核心在于,运用理论手段推导得到了拉普拉斯矩阵与线性化Kuramoto-Sakaguchi系统相位之间的解析联系.这一联系不仅具有强大的普适性,而且能够有效地应用于识别包含任意阶单纯复形相互作用的网络结构.本文的研究进一步表明,这种解析关系能够用于鉴别网络中的对称节点,并且通过数值模拟证实了间接相互作用节点之间发生遥同步的现象与网络结构的对称性有着密切的联系.这些发现为深入理解网络的结构特性和动力学行为提供了新的理论工具和视角.

关键词：复杂网络单纯复形相位同步高阶相互作用

复杂网络上具有自适应行为的故障-恢复传播动力学研究

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 473-480页

作者：郭志成刘影陈钰书唐明西南石油大学计算机科学学院成都610500 华东师范大学物理与电子科学学院上海200241 华东师范大学上海多维信息处理重点实验室上海200241

在故障-恢复动力学中,节点受内部或外部因素而故障失效后能够有概率自发恢复。考虑到未故障的节点存在避免故障的自适应行为,建立自适应网络上的故障-恢复传播模型。在该模型中,活跃节点为了改善自身局域环境以降低外部故障概率,将主动... 详细信息

在故障-恢复动力学中,节点受内部或外部因素而故障失效后能够有概率自发恢复。考虑到未故障的节点存在避免故障的自适应行为,建立自适应网络上的故障-恢复传播模型。在该模型中,活跃节点为了改善自身局域环境以降低外部故障概率,将主动断开与故障邻居的连边,直到故障邻居恢复正常工作后再重新建立连接。基于点对近似思想建立了理论框架,用于预测故障率的时间演化趋势和系统的最终故障规模。大量的计算机仿真结果验证了理论预测的准确性,并发现系统具有相变和磁滞现象。在不同的自适应断边速率和外部故障速率下,自适应行为能使系统的磁滞区域产生或消失,系统将出现受初始故障规模影响的双稳态区域。

关键词：故障-恢复传播动力学自适应行为点对近似相变

中国内地省级无意产生的五氯苯和六氯苯多源大气排放清单

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1929-1935页

作者：黄琳李颖娜珠盼⋅斯德克江张云珊李晔张姗姗刘敏黄晔华东师范大学地理科学学院上海闵行200241

基于技术分类方法构建了动态排放因子数据库,再采用排放因子法,自下而上构建了1960~2019年中国内地省级无意产生的五氯苯和六氯苯的多源大气排放清单,并探究其时空分布特征.研究结果显示,五氯苯的最大排放源是含氯化学品生产,而六氯苯... 详细信息

基于技术分类方法构建了动态排放因子数据库,再采用排放因子法,自下而上构建了1960~2019年中国内地省级无意产生的五氯苯和六氯苯的多源大气排放清单,并探究其时空分布特征.研究结果显示,五氯苯的最大排放源是含氯化学品生产,而六氯苯的最大排放源则是金属冶炼;五氯苯和六氯苯的排放密度均表现为东部地区高于西部地区的特征.从1960~2019年,五氯苯和六氯苯的排放量从1277.9,81.2kg分别上升至11862.3,439.7kg,但排放强度(单位GDP的排放量)却从869.3,55.2g/亿元分别下降至12.0,0.4g/亿元.

关键词：五氯苯六氯苯无意排放排放清单持久性有机污染物

RR-SC:边缘设备中基于随机计算神经网络的运行时可重配置框架

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计算机研究与发展 2024年第4期61卷 840-855页

作者：宋玉红沙行勉诸葛晴凤许瑞王寒华东师范大学计算机科学与技术学院上海200062

随着人工智能民主化的发展,深度神经网络已经被广泛地应用于移动嵌入式设备上,例如智能手机和自动驾驶领域等.随机计算作为一种新兴的、有前途的技术在执行机器学习任务时使用简单的逻辑门而不是复杂的二进制算术电路.它具有在资源(如... 详细信息

随着人工智能民主化的发展,深度神经网络已经被广泛地应用于移动嵌入式设备上,例如智能手机和自动驾驶领域等.随机计算作为一种新兴的、有前途的技术在执行机器学习任务时使用简单的逻辑门而不是复杂的二进制算术电路.它具有在资源(如能源、计算单元和存储单元等)受限的边缘设备上执行深度神经网络低能耗、低开销的优势.然而,之前的关于随机计算的工作都仅仅设计一组模型配置并在固定的硬件配置上实现,忽略了实际应用场景中硬件资源(如电池电量)的动态改变,这导致了低硬件效率和短电池使用时间.为了节省电池供电的边缘设备的能源,动态电压和频率调节技术被广泛用于硬件重配置以延长电池的使用时间.针对基于随机计算的深度神经网络,创新性地提出了一个运行时可重配置框架,即RR-SC,这个框架首次尝试将硬件和软件的重配置相结合以满足任务的时间约束并最大限度节省能源.RR-SC利用强化学习技术可以一次性生成多组模型配置,同时满足不同硬件配置(即不同的电压/频率等级)下的准确率要求.RR-SC得到的解具有最好的准确率和硬件效率权衡.同时,多个模型配置运行时在同一个主干网络上进行切换,从而实现轻量级的软件重配置.实验结果表明,RRSC可以在110 ms内进行模型配置的轻量级切换,以保证在不同硬件级别上所需的实时约束.同时,它最高可以实现7.6倍的模型推理次数提升,仅造成1%的准确率损失.

关键词：边缘设备随机计算运行时重配置动态硬件环境轻量级软件重配置强化学习

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基于统计特征搜索的多元时间序列预测方法

电子与信息学报 2024年第8期46卷 3276-3284页

作者：潘金伟王乙乔钟博王晓玲华东师范大学计算机科学与技术学院上海200062

时间序列中包含一些长期依赖关系,如长期趋势性、季节性和周期性,这些长期依赖信息的跨度可能是以月为单位的,直接应用现有方法无法显式建模时间序列的超长期依赖关系。该文提出基于统计特征搜索的预测方法来显式地建模时间序列中的长... 详细信息

时间序列中包含一些长期依赖关系,如长期趋势性、季节性和周期性,这些长期依赖信息的跨度可能是以月为单位的,直接应用现有方法无法显式建模时间序列的超长期依赖关系。该文提出基于统计特征搜索的预测方法来显式地建模时间序列中的长期依赖。首先对多元时间序列中的平滑特征、方差特征和区间标准化特征等统计特征进行抽取,提高时间序列搜索对趋势性、周期性、季节性的感知。随后结合统计特征在历史序列搜索相似的序列,并利用注意力机制融合当前序列信息与历史序列信息,生成可靠的预测结果。在5个真实的数据集上的实验表明该文提出的方法优于6种最先进的方法。

关键词：多元时间序列预测注意力机制长期依赖

面向视网膜血管精细分割的多层级图卷积特征融合神经编解码网络

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 404-413页

作者：崔少国张乐迁文浩重庆师范大学计算机与信息科学学院重庆401331

眼底视网膜血管分割可以帮助医生对眼科疾病以及心脑血管疾病进行辅助诊断。然而,由于血管拓扑结构复杂,边界不清晰,分割难度增大。针对这些问题,在U型结构的基础上提出了一种基于图卷积特征融合网络。该网络使用图卷积模块对编码器特... 详细信息

眼底视网膜血管分割可以帮助医生对眼科疾病以及心脑血管疾病进行辅助诊断。然而,由于血管拓扑结构复杂,边界不清晰,分割难度增大。针对这些问题,在U型结构的基础上提出了一种基于图卷积特征融合网络。该网络使用图卷积模块对编码器特征中像素之间的全局上下文信息进行建模,弥补普通卷积缺少全局建模的能力;然后使用多尺度特征融合模块对编码器特征与解码器特征进行融合,减少特征层中噪声信息对分割结果的影响;最后使用多层次特征融合模块将解码器每一层特征融合输出,减少下采样过程中空间信息的缺失以及对深层特征的复用。在公开数据集DRIVE、CHASEDB1以及STARE上进行验证,F1值和AUC值均优于其他两个模型。

关键词：医学图像分割视网膜血管 U型结构图卷积特征融合

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基于深度学习的EEG数据分析技术综述

浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 879-890页

作者：钟博王鹏飞王乙乔王晓玲华东师范大学计算机科学与技术学院上海200062

对近年来的相关工作进行全面分析、横向比较,梳理出基于深度学习的EEG数据分析闭环流程.对EEG数据进行介绍,从深度学习在EEG数据预处理、特征提取以及模型泛化3个关键阶段的应用进行展开,梳理深度学习算法在相应阶段提供的研究思路和解... 详细信息

对近年来的相关工作进行全面分析、横向比较,梳理出基于深度学习的EEG数据分析闭环流程.对EEG数据进行介绍,从深度学习在EEG数据预处理、特征提取以及模型泛化3个关键阶段的应用进行展开,梳理深度学习算法在相应阶段提供的研究思路和解决方案,包括各阶段所存在的难点与问题.全方位总结出不同算法的主要贡献和局限性,讨论深度学习技术在各个阶段处理EEG数据时所面临的挑战及未来的发展方向.

关键词：头皮脑电(EEG) 闭环流程深度学习预处理特征提取模型泛化

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城市政府驻地迁移的经济绩效评估

地理学报 2024年第2期79卷 402-420页

作者：孙斌栋潘昱琪张婷麟周慧敏华东师范大学中国行政区划研究中心上海200241 华东师范大学未来城市实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241

中国城市政府驻地迁移会导致资源在空间上的重新配置,从而影响地区经济发展。以往相关研究多从迁入区或者迁出区单一区域视角切入,或以个体城市为例探讨城市政府驻地迁移对本地经济发展的影响,缺乏对迁入区、迁出区以及城市内其他区县... 详细信息

中国城市政府驻地迁移会导致资源在空间上的重新配置,从而影响地区经济发展。以往相关研究多从迁入区或者迁出区单一区域视角切入,或以个体城市为例探讨城市政府驻地迁移对本地经济发展的影响,缺乏对迁入区、迁出区以及城市内其他区县的多区域共同研究和大样本实证检验,也缺乏作用机制的系统探讨。本文拓展了政区地理学中城市政府驻地这一政区要素的区位迁移影响经济发展的理论框架,并构建2000—2017年的面板数据,使用双重差分法检验了地级市政府驻地迁移政策对于迁出区、迁入区和其他区县的经济影响及其路径。研究发现,城市政府驻地迁移将显著促进迁入区的经济发展,并通过溢出效应带动政府驻地迁移城市中其他区县的经济发展,对迁出区没有显著的促进或者抑制作用;产业升级和企业集聚是迁入区经济发展得到促进的重要机制,政府驻地迁移城市内部的其他区县也能通过产业升级效应受益。因此合理的城市政府驻地迁移可以作为促进城市内部不同区域共同发展的有效政策工具,但严格的论证和审批是重要前提。

关键词：政府驻地迁移行政中心双重差分法本地发展经济绩效

基于印度主流媒体的中印边界争端批判地缘政治解读

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地理学报 2024年第4期79卷 991-1006页

作者：余珍鑫胡志丁张喆华东师范大学地理科学学院上海200241 华东师范大学世界地理与地缘战略研究中心上海200062 华东师范大学全球创新与发展研究院上海200062

边界问题是困扰中印关系发展的重要议题之一。学界往往从殖民、历史、安全、第三方介入等因素解释中印边界争端的原因,忽视边界可作为资源被国内外多方行为体复杂权力斗争所利用,进而制造边界争端的事实。本文援引批判地缘政治的理念与... 详细信息

边界问题是困扰中印关系发展的重要议题之一。学界往往从殖民、历史、安全、第三方介入等因素解释中印边界争端的原因,忽视边界可作为资源被国内外多方行为体复杂权力斗争所利用,进而制造边界争端的事实。本文援引批判地缘政治的理念与分析方法,从多方行为体协同作用的角度对其进行话语分析并划分地缘政治想象类型,进而提出理解边界争端的新分析框架,以解读2020年5月—2021年2月的中印边界争端。研究表明:①边界争端可以看作不同行为体利用的工具或资源,即多方行为体协同对边界争端进行话语与地缘政治想象的建构,以达成其目的或利益。②基于2020年4月—2021年3月印度主流媒体报道,印度国内的印人党、国大党、军队、外交部、企业社会精英等将中印边界争端作为谋取政治、军事、外交和经济利益的工具,通过话语建构偏执风格式、亲密隐喻式或道德抵制式的地缘政治想象,制造或加剧边界争端形势。③边界争端可被认为是印方行为体制造利用而持续发生的过程,即当其目的还未达成时,班公湖对峙等争端事件再次发生或持续,而当其目的基本达成后才趋于缓和或平息。对此,中国须理性认识近年来中印边界争端呈现的阶段性和持续性特征,并适时发挥积极性探究的方式建设两国间经贸互补的合作性结构,以有效缓和或化解边界问题。

关键词：批判地缘政治中印边界争端话语地缘政治想象印度