一种多终端视频流智能识别模型共进演化方法研究

在泛在的智能物联网终端部署深度模型并提供智能应用/服务受到越来越多关注.但是,受限于终端硬件资源,研究人员从模型轻量化技术入手,为深度模型的轻量化、高精度部署提供技术支撑.然而基于轻量化深度模型的视频应用会面临实际场景中的数据漂移问题,导致推理精度急剧下降,并且该问题在移动场景中尤为显著.边缘辅助的模型在线演化是解决数据漂移问题的一种有效方式,可实现自演化的可成长的智能计算系统.然而,模型演化速度会影响终端模型高精度服务时间占比,从而影响模型全生命周期推理性能.为了提升多终端协同的模型演化精度和速度,本文提出基于软硬一体理念的多终端视频流智能识别模型共进演化方法和系统.一方面,本文提出了新颖的多终端互学习共进演化方法,借助终端新场景数据,克服模型数据异构挑战,实现多终端模型和全局模型的高增益协同演化和共进学习;另一方面,结合互学习算法特点,提出基于存内计算的训练加速方法,利用自适应数据压缩和模型训练优化提升系统性能,在保证演化精度增益的同时加速多个终端模型的演化速度.最后,通过不同真实移动场景下的轻量化模型持续演化任务实验验证,并对比六种基准方法证明NestEvo可以有效减少51.98%演化延迟,并提升42.6%终端轻量化模型平均推理精度.

智能物联网:概念、体系架构与关键技术

智能物联网是当前人工智能与物联网技术相融合的产物,正成长为一个具有广泛发展前景的新兴前沿领域,实现从“万物互联”到“万物智联”的演进.在人工智能、边缘计算、物联网、移动嵌入式硬件等技术发展背景下,本文系统性地介绍智能物联网这一新兴方向.它对物联网感知、通信、计算和应用通过人工智能技术赋能,呈现泛在智能感知、云边端协同计算、分布式机器学习、人机物融合等新特征,具有更高灵活性、自组织性、自适应性.本文首先介绍了智能物联网的基本概念特质;其次阐述了智能物联网的体系架构;进一步详细介绍了智能物联网中的研究挑战与关键技术,包括泛在智能感知、群智感知计算、智能物联网通信、终端适配深度计算、物联网分布式学习、云边端协同计算、安全与隐私保护;最后,基于最新研究动态展望了极具潜力的未来研究方向,包括软硬协同终端智能、面向AIoT的智能演进、新一代智能物联网络、动态场景模型持续演化、人机物融合群智计算和通用AIoT系统平台.

智能时代的物联网工程专业课程体系改革探索

剖析智能物联网新特征和体系架构的基础,从“知识体系更新、课程体系改革、实践能力提升”3个方面阐述专业建设探索过程,提供“知识体系如何保持与时俱进、课程体系如何实现传承发展、实践体系如何助力能力提升”等问题的解决思路。

基于可见光的环境自适应手势识别系统

手势日益成为一种重要的人机交互方式,可在电子游戏、虚拟现实等场景中为用户提供更优质的体验。近年来,研究者探索利用不同感知技术实现手势识别,如射频信号、声学信号等。与之相比,利用可见光识别手势具有更强普适性。基本原理为:不同手势遮挡可见光会产生独特的阴影模式,通过光电传感器捕捉阴影变化即可实现手势识别。针对可见光手势识别面临的环境依赖难题,设计了一种基于光电传感器阵列的数字手势识别系统,提出了基于图像的阵列感知数据抽象表示模型,结合图像固有特性发掘不同传感器数据之间的时间和空间关联性,利用时空特征设计了基于CNN-RNN的环境自适应手势识别方法。为了验证所提方法的有效性,设计了环境自适应手势识别系统Vi-Gesture,准确率相比基线方法提升10%以上。

基于嵌入软构件的开发技术研究

随着嵌入式开发变得越来越复杂,如何提高嵌入式开发质量和效率以及缩短TTM(TimeToMar ket)是亟待解决的问题。首先详细阐述了构件、嵌入软构件、嵌入软构件库的基本概念,在此基础上提出了基于嵌入软构件的开发架构;最后给出了基于嵌入软构件的设计开发流程。

电视节目个性化技术的研究

对电视节目个性化技术的多个方面进行了研究 ,包括电视节目个性化的体系结构 ,实现电视节目个性化的关键技术 :特征表示、用户兴趣学习和节目推荐 ,以及电视节目个性化系统的性能评价机制 ,并展望进一步的研究工作 .

社会感知计算:概念、问题及其研究进展

普适计算技术的发展极大地丰富和增强了人类获取数据的途径和能力,如何利用这些感知数据,理解人类的社会行为与活动,实现计算"以人为中心"并为社会服务的目标,是当前信息领域的重要问题.本文介绍了计算机科学领域的一个刚刚兴起的研究主题———社会感知计算.社会感知计算旨在通过人类生活空间日益部署的大规模多种类传感设备,实时感知识别社会个体的行为,分析挖掘群体社会交互特征和规律,辅助个体社会行为,支持社群的互动、沟通和协作.论文讨论了社会感知计算的概念、起源、模型和主要研究问题,综述了社会感知计算典型系统与应用、数据感知、行为与交互分析、社会理论与规律验证以及社会交互高效支持等方面的研究进展.

普适个性化多媒体服务技术综述

随着数字技术和通信技术的快速发展,越来越多的普适设备能够接收和处理更多的多媒体信息。提供面向普适环境的多媒体个性化服务成为今天研究的热点。从普适个性化多媒体服务研究的不同侧面对其进行了综述,介绍了普适个性化多媒体服务的通用体系结构;对实现普适个性化多媒体服务的关键技术进行了详细的描述,包括描述模型、媒体代码转换与适应技术、用户喜好获取与更新和多媒体推荐技术;最后总结了现有的研究及其不足,指出进一步需要研究的方向。

基于Java开发嵌入式应用的方法研究

针对嵌入式系统资源受限 ,研究和探讨了基于Java开发嵌入式应用的两种开发模式 :“瘦”JVM模式和预编译模式 ,并对这两种开发模式的性能进行了分析比较。

媒体描述元数据技术综述

综述了现有的媒体描述元数据技术进行了综述,其中重点详细描述了三种元数据技术:MPEG-7,TV-Anytime,DVB-SI,并分别提供了实例化的元数据结构。对现有的元数据技术的性能进行了分析比较。

XML技术在电视节目个性化系统中的应用

XML具有简单、开放、灵活和可扩展的特点,它为多媒体数据表示提供了一种有效的方法。该文介绍了电视节目个性化服务系统Adaptive Agent的简单工作模型,阐述了系统中所涉及的XML技术:XML元数据表示,XML文档解析,XML数据查询和排序;以及这些技术在电视节目个性化服务系统中的具体应用。

一种面向多用户的电视节目推荐生成方法

针对越来越丰富的电视节目资源和多用户同时观看电视的现实,文章提出了一种面向多用户的电视节目推荐生成方法,描述并设计了实现该方法的关键技术:用户对节目喜好程度度量,用户时间优先级度量,以及多个单用户节目单的融合算法。

基于Safe-Tcl的移动Agent安全机制研究与设计

网络连接技术的迅猛发展和网络化嵌入系统的广泛应用,使得移动Agent技术得到广泛的应用。移动Agent在拥有很多优点的同时,也面临着许多安全方面的威胁,其中主要包括来自恶意Agent和主机的攻击。该文讨论了移动A-gent系统中所存在的安全性问题,分析了Safe-Tcl的安全实现机制,然后提出了一种基于Safe-Tcl的移动Agent安全机制,最后描述并设计了实现该策略的另一项关键技术:身份认证机制。

移动群智感知多任务参与者优选方法研究

该文主要研究面向移动群智感知的任务分发方法,提出了一种新的参与者选择:面向多任务并发的参与者优选.不同于其他参与者选择,文中选择出的参与者不再局限于只能完成一个任务,每个参与者可以在规定时间内尽可能的完成多个任务,由此降低群智平台的成本.并提出MultiTasker方法,其目标是选择出最佳的参与者集合,使参与者完成任务所移动的总距离最短以降低成本,并且完成任务的参与者人数最少以优化用户资源.为了实现这个目标,文中设计了3种算法:T-Random、T-Most和PT-Most.T-Random和T-Most是以任务为中心进行参与者选择,而PT-Most是以用户为中心进行参与者选择.通过一个大规模的真实数据集对设计的3种算法进行实验评估,同时研究了参与者选择情况与各种因素之间的关系,如任务分布和任务执行时间等.

太子参多糖减轻高脂诱导的小鼠肝脏胰岛素抵抗

目的:通过研究太子参多糖(Radix Pseudostellariae polysaccharide,RPP)减轻高脂肪诱导肝脏胰岛素抵抗的作用,探寻其主要影响因素及发生的分子机制。方法:随机将C57BL/6J小鼠分为低脂饲料对照组(LFD组)和高脂饲料组(HFD组),16周后,经腹腔注射丙酮酸耐量试验(IPPTT)确定胰岛素抵抗糖代谢紊乱模型成功后,开始进行含RPP(500 mg/kg)的高脂饲料干预(HFD+RPP组),连续干预4周之后,检测丙酮酸耐量以及肝脏组织和线粒体丙二醛(MDA)含量。同时采用Western blot法检测肝脏组织中p-AKT(Ser473/Thr308)、p-AMPK、核因子E2相关因子2(Nrf2)、NQO1和IκBα的蛋白水平变化。结果:经RPP干预后,模型组小鼠血糖水平明显降低;肝脏和线粒体的MDA水平显著降低;肝脏组织p-AKT及p-AMPK的蛋白水平明显增高;NQO1、HO-1和IκBα蛋白水平也同时上调。结论:太子参多糖能够有效抑制高脂肪诱导的C57BL/6J小鼠高血糖作用,其机制可能与改善肝脏胰岛素信号转导,并减轻氧化应激反应,同时激活Nrf2信号通路及抑制肝脏炎症信号激活作用有关。

来曲唑配合高脂膳食诱导胰岛素抵抗多囊卵巢综合征大鼠代谢表型的实验研究

目的建立来曲唑及高脂饲料诱导的大鼠多囊卵巢综合征(PCOS)胰岛素抵抗(IR)动物模型,探讨其生殖内分泌异常及代谢表型特征。方法将24只3周龄雌性SD大鼠随机分为PCOS-IR组、PCOS组、高脂组、对照组,每组6只。PCOS-IR组予高脂饲料喂养12周,第6周龄时开始每日灌胃来曲唑羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液,连续9周;PCOS组常规饲料喂养12周,第6周龄时开始每日灌胃来曲唑CMC-Na溶液,连续9周;高脂组予高脂饲料喂养12周,第6周龄时开始每日灌胃0.5%CMC-Na溶液,连续9周;对照组常规饲料喂养12周,第6周龄时开始每日灌胃0.5%CMC-Na溶液,连续9周。观察体重和卵巢组织学变化,测定血脂水平、糖耐量、胰岛素耐量、空腹血糖(FPG)和空腹胰岛素(FINS)浓度,并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。结果 PCOS-IR组和PCOS组卵巢呈多囊样改变,卵巢闭锁卵泡增多,闭锁卵泡的直径较大,颗粒细胞层数有所减少,未见黄体分布;高脂组及对照组卵巢分布有各级卵泡,可见较多黄体分布。与对照组比较,PCOS-IR组的体重增加(P=0.000),总胆固醇升高(P<0.05),低密度脂蛋白升高(P<0.01),糖耐量曲线下面积(AUC)增加(P<0.05),胰岛素耐量AUC增加(P<0.01),FINS升高(P<0.01),HOMA-IR升高(P<0.05)。结论来曲唑合并高脂膳食可成功诱导胰岛素抵抗PCOS大鼠典型的代谢表型。

基于词典和规则集的中文微博情感分析

通过对微博文本的特性分析,提取了中文微博情感分析的关键问题:如何识别微博新词并理解其情感含义?如何利用附加信息辅助文本情感分析?如何结合语言特性构造情感计算方法?针对第一个问题,利用统计信息和点间互信息对新词进行挖掘和情感识别,在40万条新浪微博数据中构建了新情感词词典,用于对已有情感词资源的扩充。对于后两个问题,提出了基于词典和规则集的中文微博情感分析方法。根据微博特性,在不同的语言层次上定义了规则,结合情感词典对微博文本进行了从词语到句子的多粒度情感计算,并以表情符号作为情感计算的辅助元素。通过对采集到的原创微博数据集进行实验,验证了该方法的有效性。

普适环境室内定位系统研究

位置感知服务是普适计算的一类重要应用。在位置感知服务中,位置信息是关键的上下文之一。如何获取位置上下文,是位置感知服务中的关键点之一。基于不同的应用背景和服务,目前已经存在大量的定位系统。从室内定位的角度,研究了定位系统中的关键技术和方法,并对各种技术进行了分析比较;在分析现有普适环境下典型的室内定位系统基础上,提出了室内定位系统所面临的挑战。

CrowdTracker:一种基于移动群智感知的目标跟踪方法

面向目标跟踪问题提出一种基于移动群智感知的解决方案CrowdTracker.不同于基于视频监控的目标跟踪方法,通过基于群智的多人协作拍照方式实现对移动目标的轨迹预测和跟踪,其优化目标为在保证准确实时地对目标进行跟踪的同时尽可能地减少用户激励的成本(假设激励与完成任务的参与者人数和参与者完成任务所移动的距离成正比).为实现该目标,提出了目标移动性预测的方法MPRE和任务分配的方法T-centric,P-centric.T-centric是以任务为中心的参与者选择方法,而P-centric是以人为中心的任务选择方法.MPRE通过分析大量的车辆历史轨迹建立城市里车辆的移动模型以预测目标下一步的位置.在预测的区域内通过T-centric或P-centric方法进行跟踪任务分配.通过一个大规模的真实数据集对移动性预测方法MPRE和2种任务分配算法进行实验评估,实验结果表明:CrowdTracker能有效地在实现目标实时跟踪的同时降低激励成本.

基于豆瓣同城活动的线上线下社交影响研究

社交网络中单纯的线上交互已经无法满足用户的需求,一些新型的融合用户线上和线下体验的社交网络服务开始出现.文中基于国内知名的豆瓣同城活动网站,探索用户线下活动和线上行为的特点,进而研究线上线下的社交影响.通过对44天内采集到的6545个活动和近10万次参与用户的统计分析,结合对活跃用户的问卷调查和真实数据实例验证两种方式,发现线上社交影响在一定条件下推动了活动的开展,而活动的开展对用户线上社交关系的建立也有一定的促进作用.该研究有助于理解基于线下活动的社交网络及其参与者的行为特点,并验证了线下活动与线上关系的相互影响,该研究成果对于广告投放、活动组织和好友推荐等应用有重要现实意义.