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基于多中心集群协同计算的大数据平台技术研究与应用

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电信科学 2024年第5期40卷 141-151页

作者：阮宜龙徐雪灵法虎董丝纶姜磊杨磊燕媛媛中电信人工智能科技(北京)有限公司北京100010

中国电信面向横跨多个地域、拥有众多集群的大型政企机构,推出可以高效协同各类资源的广域大数据架构体系——云边智算大数据平台。该平台从集群维度对数据分区进行逻辑抽象,将独立分散的数据集整合为一个“虚拟数据集”,实现了一对多... 详细信息

中国电信面向横跨多个地域、拥有众多集群的大型政企机构,推出可以高效协同各类资源的广域大数据架构体系——云边智算大数据平台。该平台从集群维度对数据分区进行逻辑抽象,将独立分散的数据集整合为一个“虚拟数据集”,实现了一对多的数据集映射管理。同时,该平台的计算负载数据集具有泛化特征,能够灵活应对不同场景下的数据处理需求。另外,该平台以关系表达式为中间表示,支持多种计算引擎和调度系统,能够在复杂的大型数据处理高容错场景中高效地完成批处理任务负载。目前,云边智算大数据平台已在多种应用场景中落地,平台在5G Core能力调度子系统(5GC)多中心大数据作业开发、运营方面提效17%,且已实现8省前置大数据集群共计42 PB存储、84 TB内存、24984 VCore计算资源的协同调度,日均完成80308次前置-核心两级任务调度。

关键词：云边协同统一SQL 任务优化大数据平台

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一种基于特征导向解耦网络结构的滤波器修剪方法

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计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1836-1849页

作者：施瑞文李光辉代成龙张飞飞江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 江苏邦融微电子有限公司江苏昆山215300

现有的很多深度神经网络模型剪枝方法需要修改损失函数或在网络中嵌入额外的变量,无法直接受益于预训练网络,而且复杂化了前向推理和训练过程.到目前为止,大部分特征导向的剪枝工作仅利用通道内信息分析滤波器的重要性,使得剪枝过程无... 详细信息

现有的很多深度神经网络模型剪枝方法需要修改损失函数或在网络中嵌入额外的变量,无法直接受益于预训练网络,而且复杂化了前向推理和训练过程.到目前为止,大部分特征导向的剪枝工作仅利用通道内信息分析滤波器的重要性,使得剪枝过程无法利用通道间的潜在联系.针对上述问题,基于特征导向从通道间的角度考虑滤波器修剪任务,使用几何距离度量通道间的潜在相关性,将滤波器修剪定义为一个优化问题,并引入贪婪策略寻求最优解的近似解.该方法实现了剪枝与网络、剪枝与训练的解耦,从而简化了修剪任务.大量的实验证明了该方法对于各种网络结构都有良好的性能,例如在CIFAR-10数据集上,将VGG-16的参数量和浮点运算量分别降低了87.1%和63.7%,并且达到93.81%的高精度.还使用轻量型网络MobileFaceNets和CASIA-WebFace数据集评估该方法的性能,结果显示使用该剪枝方法后,MobileFaceNets在参数量和浮点运算量分别降低58.0%和63.6%的情况下,在LFW上的测试精度仍然达到99.02%,而且推理精度几乎没有损失(源代码发布在:https://***/SSriven/FOAD).

关键词：深度学习模型压缩模型剪枝神经网络加速几何距离

基于振动传感器的多技术集成抗机械攻击方案研究

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计算机工程 2024年

作者：黄道旗张华君孙宁庄丽华徐守坤常州大学计算机与人工智能学院频率探索智能科技江苏有限公司

在预测性维护系统中，振动传感器在数据采集阶段可能会受到人为或自然环境的干扰，导致数据异常。为了确保采集数据的可靠性，提出了一种安全可靠的集成式预检测方案。该方案结合了随机开启策略、相似性检测和声源定位这三种技术，可以... 详细信息

在预测性维护系统中，振动传感器在数据采集阶段可能会受到人为或自然环境的干扰，导致数据异常。为了确保采集数据的可靠性，提出了一种安全可靠的集成式预检测方案。该方案结合了随机开启策略、相似性检测和声源定位这三种技术，可以从空间和时间两个维度提升系统的准确性与可靠性。首先，通过随机开启策略确保传感器不会受到定向干扰，增强系统的安全冗余；其次，相似性检测方法采用多维度距离来计算振动传感器连续采集的加速度数据的相似度，并与阈值比较以提高系统对设备状态的敏感度；最后，声源定位技术分析异常相似度对应的音频来判断声源位置，进一步提高了预检测的精确度。在对抗和非对抗场景下的针对性测试环境下的实验结果表明，在非对抗场景下，未集成方案相对于集成方案的准确率和精确度分别提升了4%和4.13%，但召回率保持不变。而在对抗场景下，集成方案相对于未集成方案的准确率和召回率分别提升了9.5%和9.14%，但精确度保持不变。

关键词：硬件安全预测性维护工业物联网对抗场景随机干扰

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面向网络仿真的分布式流量回放系统

计算机工程与应用 2024年第12期60卷 261-269页

作者：叶海波李志刚黄骁王晓锋刘渊江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122 无锡车联天下信息技术有限公司江苏无锡214072

流量回放可有效提升网络仿真的逼真度并支持新兴网络与安全技术的评测。面向大规模、高并发、高速率网络流量仿真的需求,设计并实现了一种基于云平台的分布式流量回放系统DTRS(distributed traffic replay system based on cloud platfo... 详细信息

流量回放可有效提升网络仿真的逼真度并支持新兴网络与安全技术的评测。面向大规模、高并发、高速率网络流量仿真的需求,设计并实现了一种基于云平台的分布式流量回放系统DTRS(distributed traffic replay system based on cloud platform)。基于该系统,针对网络流量多样化的特点,提出了可扩展的多流回放方法,以实现多种协议流量按需组合、灵活复现;针对数据包流转的高开销问题,提出了基于DPDK(data plane development kit)的流量回放策略,以实现流量回放过程的精确控制,提升回放的时序逼真性;针对流量回放速率不足的问题,提出了基于VPP(vector packet processing)的矢量包处理策略,提升了回放的吞吐量。实验结果表明,DTRS能实现互联网流量的多样化、可扩展加载,支持灵活、逼真、可控地复现海量异构网络场景;在高速率的流量仿真中,DTRS能保证时序逼真性;相较于传统方法,DTRS的流量回放吞吐量提升了3.71倍。

关键词：流量回放网络仿真逼真性高速率

基于对比学习多级特征融合的尿路上皮细胞分类方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：王雪艳杨志明宋姚姚王学卿李亚伟深思考人工智能机器人科技(北京)有限公司

为应对当前细胞分类方法易受图像质量影响以及由于标注数据稀缺而导致分类准确率不高的问题，提出一种基于多级特征融合的混合自监督学习方法. 首先，多级特征融合模块可在特征提取时同时提取语义特征信息和空间特征信息，以利于识... 详细信息

为应对当前细胞分类方法易受图像质量影响以及由于标注数据稀缺而导致分类准确率不高的问题，提出一种基于多级特征融合的混合自监督学习方法. 首先，多级特征融合模块可在特征提取时同时提取语义特征信息和空间特征信息，以利于识别不同特征形态的阳性细胞; 其次提出自适应对比损失函数将自监督学习应用在尿脱落细胞分类中，以促进模型可最大化利用已有标注数据; 该损失可根据细胞特征间的相似度大小自动调整损失权重，使模型学习更有区分度的高维特征，提高分类准确率. 实验结果表明，本文提出的尿脱落细胞分类方法在测试集上可达到96.23%的敏感性和97.2%特异性，相比现有方法敏感性提升了2.34个百分点，特异性提升了4.6个百分点.

关键词：细胞分类特征融合对比学习

教育数字化可持续发展的UGBS机制——从何处来?向何处去?

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电化教育研究 2024年第2期45卷 62-70页

作者：郑旭东贾洋洋沈晓臣袁晶华中师范大学人工智能教育学部湖北武汉430079 广州开得联智能科技有限公司广东广州510700

文章从历史哲学和政治哲学的高度出发,认为教育信息化是教育领域的“工业革命”,目标是实现作为“信息型”实践的教育从劳动密集型向技术密集型的制度转型,UGBS机制的产生在这一进程中有其逻辑必然性且揭示了这一转型独特的动力学机制... 详细信息

文章从历史哲学和政治哲学的高度出发,认为教育信息化是教育领域的“工业革命”,目标是实现作为“信息型”实践的教育从劳动密集型向技术密集型的制度转型,UGBS机制的产生在这一进程中有其逻辑必然性且揭示了这一转型独特的动力学机制。对此,文章提出了UGBS概念化这一理论命题,即明确四大行动主体及其交互关系。基于“大学—产业—政府”三螺旋结构这一概念框架,结合中国教育信息化发展历史对UGBS机制的产生与发展进行了回顾与阐释,实现了历史与逻辑的统一。文章从系统论和生态学视角出发,尝试对教育数字化进程中“UGBS机制究竟向何处去”这一问题进行了回答,提出教育变革的历史轨迹正从“布朗运动”向“莱维飞行”切换,UGBS机制未来需要应对教育创新之“莱维飞行”中潜藏的风险,教育数字化让教育生态系统进化始终处于混沌边缘,UGBS机制中蕴涵着教育数字化可持续发展的密码,在破解UGBS基因组密码的同时要谨防其发生负面的基因突变。

关键词：教育数字化 UGBS机制三螺旋结构四方协同莱维飞行

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紧抓AI手机元年机遇共推终端产业新发展

通信世界 2024年第5期 34-35页

作者：田慧敏中电信人工智能科技有限公司

中国信通院数据显示,2023年国内手机市场总体出货量累计达2.89亿部,同比增长6.5%,与前两年的出货量(2020年为3.08亿部,2021年为3.51亿部)相比仍有不小的差距。从全球手机市场看,同样呈现疲势,Canalys统计数据显示,2023年全球手机出货量... 详细信息

中国信通院数据显示,2023年国内手机市场总体出货量累计达2.89亿部,同比增长6.5%,与前两年的出货量(2020年为3.08亿部,2021年为3.51亿部)相比仍有不小的差距。从全球手机市场看,同样呈现疲势,Canalys统计数据显示,2023年全球手机出货量为11.4亿部,较2022年跌幅收窄至4%。

关键词：数据显示统计数据手机出货量终端产业

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De-DDPM:可控、可迁移的缺陷图像生成方法

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自动化学报 2024年第8期50卷 1539-1549页

作者：岳忠牧张喆吕武赵瑞祥马杰华中科技大学人工智能与自动化学院武汉430074 中国船舶集团有限公司航海科技有限责任公司北京100070

基于深度学习的表面缺陷检测技术是工业上的一项重要应用,而缺陷图像数据集质量对缺陷检测性能有重要影响.为解决实际工业生产过程中缺陷样本获取成本高、缺陷数据量少的痛点,提出了一种基于去噪扩散概率模型(Denoising diffusion proba... 详细信息

基于深度学习的表面缺陷检测技术是工业上的一项重要应用,而缺陷图像数据集质量对缺陷检测性能有重要影响.为解决实际工业生产过程中缺陷样本获取成本高、缺陷数据量少的痛点,提出了一种基于去噪扩散概率模型(Denoising diffusion probabilistic model,DDPM)的缺陷图像生成方法.该方法在训练过程中加强了模型对缺陷部位和无缺陷背景的差异化学习.在生成过程中通过缺陷控制模块对生成缺陷的类别、形态、显著性等特征进行精准控制,通过背景融合模块,能将缺陷在不同的无缺陷背景上进行迁移,大大降低新背景上缺陷样本的获取难度.实验验证了该模型的缺陷控制和缺陷迁移能力,其生成结果能有效扩充训练数据集,提升下游缺陷检测任务的准确率.

关键词：数据增强数据集扩充缺陷图像生成深度学习

基于Lasso-Huber的近红外光谱特征波长选择方法及应用

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 737-743页

作者：郭拓徐凤捷马晋芳肖环贤陕西科技大学电子信息与人工智能学院陕西西安710021 暨南大学光电系广东广州510632 江西保利制药有限公司江西赣州341900

在近红外光谱(NIRS)波长筛选过程中,当变量数目远大于样本量时,特征波长的选择是一个极具挑战性的问题。Lasso与Elastic Net算法虽被用于大维小样本数据的变量选择,但二者均以最小平方误差作为损失函数的度量方法来选择特征变量。因此,... 详细信息

在近红外光谱(NIRS)波长筛选过程中,当变量数目远大于样本量时,特征波长的选择是一个极具挑战性的问题。Lasso与Elastic Net算法虽被用于大维小样本数据的变量选择,但二者均以最小平方误差作为损失函数的度量方法来选择特征变量。因此,当样本中含有异常点时,经两种算法建立的模型对异常点更加敏感,导致模型向异常点偏移,鲁棒性降低。针对上述问题,采用Huber函数作为损失函数,提出了Lasso-Huber法进行近红外特征波长选择,结合偏最小二乘(PLS)方法建立安胎丸质控指标成分的定量校正模型,并与全波长建模、 Lasso与Elastic-Net方法波长选择后建模的模型性能进行对比。本实验采集21批安胎丸的近红外光谱数据共116条,其中101条数据作为校正集,采用留一交叉验证法对模型进行内部验证,另外15条数据则作为验证集用于外部验证。对于校正集中的异常光谱,使用基于主成分分析(PCA)的马氏距离法(MD)进行检测。以安胎丸的质控指标成分之一阿魏酸为例,采用Lasso、 Elastic-Net和Lasso-Huber方法分别筛选了安胎丸样品无异常光谱中69、 155和87个特征波长。其中Lasso-Huber法结合PLS建立的预测模型效果最佳,外部验证的RP2和SEP分别为0.953 1和0.058 7。此外,通过对校正集中是否包含异常光谱的校正模型预测性能对比发现,Lasso-Huber法在包含异常光谱的建模中更具优势。结果显示,Lasso-Huber算法优选出最佳波长点数为88,结合PLS建立的模型性能R_(v)^(2)为0.967 3,而Lasso方法的R_(v)^(2)为0.840 5, Elastic-Net方法的R_(v)^(2)为0.834 7,全波长建模的R_(v)^(2)为0.852 0。可见,在含有异常光谱的样本中,Lasso-Huber法不仅减少了特征波段的数量,同时降低了算法对异常光谱的敏感性,提高了模型的准确度和鲁棒性。从简化模型的角度上比较,Lasso法和Elastic-Net法的建模时间分别为61.826 0和79.959 9 s,而Lasso-Huber建模时间仅为1.360 8 s,因此,该算法更有望未来集成于实际生产应用的近红外光谱建模软件中。

关键词：近红外光谱波长选择大维小样本定量校正模型 Lasso-Huber