嵌入式智能计算机计算能力评测方法

计算能力评测方法是嵌入式智能计算机领域的研究热点之一.嵌入式智能计算机存在多种神经形态计算的优化方案和机器学习加速器,导致其评测难度大于通用计算机.基准测试是目前普遍采用的评测方法,但是在资源受限的嵌入式设备上,基准测试集和评价指标的复用能力有限,难以适应配置多样化的嵌入式智能系统;测试集中神经网络模型的计算强度存在一定的随机性,无法充分挖掘待测设备的计算潜力;评价指标不统一,难以对不同嵌入式智能计算机的计算能力进行对比分析.本文提出了一种基于神经进化算法的嵌入式智能计算机计算能力评测方法.首先,基于Roofline理论模型,融合计算潜力挖掘、资源适配和评价指标统一等优势,提出了一种适配各种嵌入式智能计算机的计算能力评测框架,并对其合理性进行分析;其次,提出了一种评测计算能力的神经网络模型生成算法,利用神经进化算法,使生成模型的计算强度逼近嵌入式智能计算机的计算强度上限,充分挖掘待测设备的计算潜力,使评测结果更客观;然后,采用环境固定的上位机作为对照,分别在待测设备和上位机交叉运行生成的神经网络模型,并以两次执行推断任务时的每秒浮点运算次数作为计算因子,给出计算能力评测的通用公式,可以实现不同嵌入式智能计算机计算能力的对比分析;最后,在Mindspore-cpu、Tensorflow-cpu和Mindspore-ascend310框架下评测华为Atlas200,相比基准测试中常用的5种神经网络模型,采用本文生成的神经网络模型的测评结果更合理,证实两个DaVinci核心的智能计算能力是八个Cortex-A55核心的42.37倍.

项目式翻转课堂教学设计及考核评价体系建设——“单片机原理与接口技术”课程教学改革与实践

针对一个知识点或特定问题的翻转课堂教学活动并不能充分体现一流课程建设的“两性一度”,在“单片机原理与接口技术”课程教学改革与实践过程中,采用项目式翻转课堂教学模式,根据教学内容和知识点,设计了五个教学项目并通过翻转课堂的形式进行教学实践,构建了“项目设计+汇报讲解、线上+线下、教师评价+学生互评”的全过程综合考核评价体系,并对两个工程实验班进行教学活动满意度调查,结果表明,对项目式翻转课堂教学活动的设计和内容表示“满意”和“比较满意”的学生占86.36%,取得了良好的教学效果。

基于LLVM Pass的复杂嵌套循环自动并行化框架

随着多核处理器的普及应用,针对嵌入式遗留系统中串行代码的自动并行化方法是研究热点.其中,针对具有非完美嵌套结构、非仿射依赖关系特征的复杂嵌套循环的自动并行化方法存在技术挑战.提出了一种基于LLVMPass的复杂嵌套循环的自动并行化框架(CNLPF).首先,提出了一种复杂嵌套循环的表示模型,即循环结构树,并将嵌套循环的正则区域自动转换为循环结构树表示;然后,对循环结构树进行数据依赖分析,构建循环内和循环间的依赖关系;最后,基于OpenMP共享内存的编程模型生成并行的循环程序.针对SPEC2006数据集中包含近500个复杂嵌套循环的6个程序案例,分别对其进行复杂嵌套循环占比统计和并行性能加速测试.结果表明,提出的自动并行化框架可以处理LLVMPolly无法优化的复杂嵌套循环,增强了LLVM的并行编译优化能力,且该方法结合Polly的组合优化,比单独采用Polly优化的加速效果提升了9%-43%.

部分性肺静脉异位连接的超声心动图评估

目的:分析经胸(TTE)和经食道超声心动图(TEE)对部分性肺静脉异位连接(PAPVC)的诊断价值。方法:回顾性分析35例PAPVC患者的超声图像和手术或CTA资料,对PAPVC患者按有无合并房间隔缺损(ASD)及肺静脉异位连接的位置进行分型,分析TTE和TEE对PAPVC诊断的准确性、不同类型PAPVC图像特点,综合评价TTE和TEE在PAPVC诊断中的价值。结果:35例PAPVC患者包括孤立型9例(其中心上型5例,55.6%)和合并ASD者26例(其中心内型16例,61.5%),正确诊断异位引流静脉及引流位置的准确性TTE为65.7%,TTE结合TEE为82.8%,漏误诊患者6例中4例合并上腔型ASD,4例合并静脉分支数目增多变异,1例为混合型PAPVC,TEE增加了TTE对PAPVC是否合并ASD和心内型PAPVC肺静脉异位连接分支及数目诊断的准确性,但对心下型PAPVC的诊断准确性差于TTE。结论:超声心动图诊断PAPVC具有较高的准确性,当存在上腔型ASD、肺静脉分支数目变异或混合型PAPVC时易发生漏误诊,TTE结合TEE可以提高超声心动图对PAPVC的诊断准确性。

基于线粒体控制区的中国近海棘头梅童鱼群体遗传结构研究

为研究我国沿海棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)的种群遗传结构,运用线粒体D-loop区全序列比较分析了中国连云港(LYG)、大丰(DF)、崇明(CM)、舟山(ZS)、温州(WZ)、宁德(ND)、厦门(XM)棘头梅童鱼7个野生群体的遗传结构特征。7个群体共208个样本的D-loop序列中,共检测到83种单倍型,66个变异位点,碱基组成符合AT碱基偏好性特点。7个群体的单倍型多样性为(0.55400±0.00998)～(0.95400±0.00067),核苷酸多样性为0.00183～0.00708,说明我国沿海棘头梅童鱼遗传多样性较高;根据海洋鱼类遗传多样性划分的分布模式,符合高h低π特点,说明其经历了快速扩张期。群体总的遗传分化系数Fst=0.86647 (P=0),两两群体间的遗传距离在0.004～0.039范围内,且明显的分为北方群体(LYG、DF、CM和ZS)和南方群体(WZ、ND和XM),DF和LYG、WZ和ND两两群体间存在显著的基因交流。AMOVA分析显示组间变异百分比为85.97%,符合南北分化特点。基于单倍型构建的单倍型邻接关系树和单倍型简约网络图等结果均表明,棘头梅童鱼以舟山为界,具有明显的南北地理遗传结构。中性检验(Tajima’s D、Fu’s Fs)和错配分析结果显示,棘头梅童鱼在3.87～12.9万年前(更新世冰期)经历了种群的规模性扩张或定向选择。本研究结果可为棘头梅童鱼资源的保护与利用提供基础数据。

政府支持、FDI与农业技术创新——基于产出与效率的双重视角

基于产出和效率双重视角,运用2000—2017年我国22个省、市、自治区的面板数据考察政府支持、外商直接投资对我国整体及东中西地区农业技术创新的影响。研究表明:我国农业技术创新的产出和效率值整体均呈上升趋势;财政支农和农发行贷款以集约式路径促进农业技术创新的发展,提高全国和各地区创新产出与效率;外商直接投资对技术创新的影响存在门槛效应,仅以粗放式路径提高我国的农业创新产出;区域层面,只有东部越过门槛,创新产出和效率均得到提升。

东海中南部日本鲭种群分析

东海中南部日本鲭(Scomber japonicus)为中国和日本共同利用的商业性种类,是中日渔业协定暂定措施水域内的主要洄游分布种。为科学评估与管理该区域的日本鲭资源群体,对其种群属性进行了判别。本文以东海中南部海域(26°15'~29°15'N、122°45'~126°45'E)的日本鲭繁殖群体为研究样本,分别采用外部形态判别和分子遗传鉴定的方法,判别日本鲭种群属性。结果显示,研究区域采样点间日本鲭群体的形态特征显示分散状态,外部形态判别方法无法判断种群属性,而利用分子遗传方法可判别研究区域的日本鲭属于同一种群。研究认为,东海分布的日本鲭群体的发育初期可能处于不同生境,而源于不同产卵场的混合群体是导致无法利用外部形态判别种群属性的原因。东海中南部的日本鲭应视为同一资源评估单元。该研究提供了东海海域的日本鲭是一个种群的新证据。

实时三维超声心动图评价结缔组织病相关肺动脉高压患者的右室逆向重构

目的:使用实时三维超声心动图(RT-3DE)评估结缔组织病相关肺动脉高压(CTD-PAH)患者短期治疗后右室的逆向重构。方法:选取2015年7月-2018年12月我院风湿免疫科住院的连续CTD患者,根据2015 ESC/ERS指南肺动脉高压可能性等级高级者人选。常规超声和RT-3DE获得超声参数包括肺动脉收缩压(PASP)、右室收缩、舒张末容积指数及射血分数(RVEDVi.RVESVi及RVEF)。搜集患者临床资料包括CTD疾病种类、药物治疗、WHO心功能等级、血浆脑钠肽(BNP)等。首次检查后3~6月随访上述超声及临床资料。根据随访临床情况定义临床好转,分析临床好转患者的右室逆向重构。结果:57例患者经过平均随访时间(4.2±0.9)月,56.1%患者获得临床好转,好转组基线状态下BNP水平、PASP低于无好转组(P<0.01)。好转组随访时WHO-FC、BNP、PASP显著减低,右心室容积明显缩小,功能明显增高(P<0.001),PASP变化与BNP变化无显著相关性,右心室容积和RVEF的变化与BNP变化显著相关,其中RVESVi与BNP相关性最好(r=0.651,P<0.001)。结论:CTD-PAH患者右心室的逆向重构与BNP减低显著相关,RT-3DE获得的RVESVi可作为评价逆向重构的良好指标。

基于16SrRNA和COI基因序列的柔鱼亚科系统进化关系探讨

测定了柔鱼亚科(Ommastrephinae)中的柔鱼(Ommastrephes bartramii)、茎柔鱼(Dosidicus gigas)、鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)、发光柔鱼(Eucleoteuthis luminosa)的线粒体COI和16S rRNA基因的部分序列,结合从Gen Bank中获得的玻璃乌贼(Hyaloteuthis pelagica)、鸟柔鱼(Ornithoteuthis volatilis)、大西洋鸟柔鱼(Ornithoteuthis antillarum)的同源序列,以太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)、阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)为外群,运用贝叶斯法(BI)构建了分子系统树,同时联合了2个基因片段序列,运用贝叶斯联合模型综合探讨了柔鱼亚科种类的系统发育关系。研究发现,除16S rRNA基因外,COI基因片段和联合模型所构建的系统树拓扑结构完全一致;结合形态学资料,发现玻璃乌贼、发光乌贼和鸢柔鱼亲缘关系较近,且形态上都出现了外套膜大型发光器,是柔鱼亚科中分化较晚的种类;其次茎柔鱼、柔鱼与其它种类存在较大的遗传距离,形态上丢失了内脏和眼球发光器,可能预示着柔鱼亚科种类一个新的进化方向;鸟柔鱼属两个种为柔鱼亚科中最原始种类,且为褶柔鱼亚科向柔鱼亚科进化过程中的过渡物种。

盆底超声测量前腔室结构参数及静、动态MRI在初产妇产后压力性尿失禁诊断及防治中的应用观察

目的:探讨盆底超声测量前腔室结构参数及静、动态MRI在初产妇产后压力性尿失禁(SUI)诊断及防治中的应用价值。方法:选取2020年1—12月本院产科进行经阴道分娩并在产后回院复查的初产妇作为研究对象,分为SUI组和对照组,SUI组应用MRI进行动、静态检查LHA、H线、M线、B-PCL、U-PCL、RVA、AUA、LPA、D、S等指标,对照组应用超声进行动、静态检查BDT、UTA、RVA、B-PCL、BND、URA、D等指标,并采用ROC曲线分析超声联合MRI诊断SUI的效能。结果:①静态MRI检测发现SUI组LHA、RVA水平明显高于对照组,而B-PCL、D、S水平明显低于对照组(P<0.05);②静态超声检测发现SUI组UTA、RVA水平均高于对照组,而B-PCL水平低于对照组(P<0.05);③动态MRI检测发现SUI组LHA、H线、M线、RVA、AUA、LPA均高于对照组,而B-PCL、U-PCL、D、S均低于对照组(P<0.05);④动态超声检测发现SUI组BND、URA水平均高于对照组,而D水平低于对照组(P<0.05);⑤动态时超声检测尿道内口漏斗形成情况显示SUI组尿道内口漏斗形成率(58.69%)和膀胱膨出率(73.91%)均高于对照组(27.78%、24.07%)(P<0.05);⑥超声联合MRI检测的ROC曲线下面积明显大于单独应用超声检测(P<0.05)。结论:肛提肌功能下降、膀胱颈闭合完整性欠缺、尿道活动性升高、尿道内口括约肌功能降低、尿道膀胱漏斗发生率增加,是导致初产妇产后SUI的主要原因,临床应用超声联合MRI对患者进行检查,诊断效能高。

前交叉韧带损伤MRI诊断及临床诊断比较研究

目的:探析前交叉韧带损伤MRI诊断与临床诊断对比。方法:选择93例创伤性、急性膝关节血肿患者为研究对象,所有患者均行MRI检查、前抽屉试验以及Lachman试验,将关节镜手术检查结果作为"金标准",比较MRI检查和临床诊断结果。结果:与临床检查诊断相比,MRI检查的敏感度、准确度以及真阳性数均较高,且假阴性数低,组间比较差异明显(P<0.05)。结论:临床上运用MRI检查诊断前交叉韧带损伤具有较高的价值。

基于闭环模糊控制的扰动观察法MPPT研究

由于光伏电池的输出具有典型的非线性特征,其随着外界环境中光照强度、温度等因素的变化而变化,为提高光伏发电效率,需实时进行最大功率点追踪(MPPT)。分析了光伏电池的输出特性,在阐述当前广泛采用的扰动观察法控制原理及其特点的基础上,将模糊控制引入传统扰动观察法进行改进,并通过PI闭环控制的Boost电路实现阻抗匹配。在Matlab中搭建了相关算法的仿真模型,经仿真分析和对比验证了改进后的控制算法具有更高的最大功率跟踪速度和精度,提高了光伏发电效率。

新工科背景下电气工程及其自动化专业拔尖人才培养方案

在新工科背景下,有必要对电气工程及其自动化专业创新实验班制定拔尖人才培养方案。太原理工大学电气工程及其自动化专业坚持"宽口径、厚基础、重创新、个性化、国际化"的原则,对电气工程及其自动化专业创新实验班培养方案进行了积极的探索与改革。

基于线粒体Cytb序列的伯氏肩孔南极鱼群体遗传结构初步分析

选择线粒体Cytb序列为遗传标记分析了伯氏肩孔南极鱼(Trematomus bernacchii)在5个采样点(凯西站、罗斯海、长城站、戴维斯站和中山站)的种群多样性、遗传结构与种群演化历史。从5个采样点98个样本的线粒体Cytb序列中共检测到27种单倍型。与其它分布于南大洋的鱼类相比,伯氏肩孔南极鱼有着相似的遗传多样性特征,即较高的单倍型多样性(haplotype diversity,h=0. 685 90±0. 002 36)和较低的核苷酸多样性(nucleotide diversity,Pi=0. 002 59±0. 013 43)。伯氏肩孔南极鱼种群间的平均遗传距离为0. 39%,分子变异分析(AMOVA)结果显示,组群间的变异为4. 42%(P <0. 05),群体内的为95. 58%(P <0. 05),基于单倍型构建的进化树的结果均表明伯氏肩孔南极鱼群体不具有明显的地理谱系结构。中性进化分析表明伯氏肩孔南极鱼群体在10万年前(大约中更新世时期)经历过快速扩张时期。分子方差分析和Fst表明伯氏肩孔南极鱼的遗传变异主要来自种群内的个体之间,极少数遗传变异来自于群体之间。研究结果显示南极地区的伯氏肩孔南极鱼5个采样点之间具有一定的基因交流,是一个随机交配的群体。

小组教学在高校课堂教学改革中的应用——以基于SPOC的混合式教学为例

基于SPOC的混合式教学在高等教育中应用广泛,目前已到从形式改革向核心改革的攻坚阶段。本文针对基于SPOC的混合式教学特点及存在问题,深刻剖析小组教学在深化基于SPOC的混合式教学改革中的优势与特点,从小组教学的组织实施和教学评价与反馈方面,阐述小组教学在深化混合式教学改革中的嵌合内涵,明确小组教学组织实施过程,建立小组教学的评价方法与反馈机制,以期丰富基于SPOC的混合式教学的课堂教学内涵,为进一步深化混合式教学的改革提供新思路。

《单片机原理与接口技术》混合式教学探索与实践

在《单片机原理与接口技术》课程教学过程中,为了满足不同层次学生的学习需求,针对不同的教学内容、教学目标,设计了线上与线下相结合、讲与练相结合、虚拟仿真与实体实验相结合、实验箱与"口袋机"相结合的多种混合教学模式,特别是引进"口袋"实验室概念,应用"口袋机"这一便携式实验设备,实现了真正意义上的开放式教学,建立信息化管理系统平台,实现了"口袋机"的借用、归还、预约、续借等管理功能,调动学生的学习热情,让学生"动起来、忙起来",使学生在项目实践中学习和掌握系统的知识体系。

敏感变量和感知机结合的测试预言生成方法

测试预言生成技术是软件工程测试领域的研究热点之一.没有可以利用的历史测试用例是目前大部分测试预言生成技术的普遍假设,但是这种假设会使我们错过利用现有部分测试用例协助自动生成新测试用例预言的机会.在已知部分测试用例集的情况下,提出了基于敏感变量和线性感知机的新测试用例的测试预言自动生成方法.首先,收集已知测试用例执行的语句覆盖和不同断点处内存值集合作为训练集,计算与新测试用例执行覆盖信息高度相似的测试用例集;其次,计算各断点处表征成功或失败的敏感变量集;然后,应用线性感知机求解每个断点处成功或失败概率预测的门限值;在此基础上,给出新测试用例测试预言自动生成的方法,并对方法进行讨论;最后,采用7个程序的129个故障版本作为实验对象,对共计14 300个测试用例生成测试预言.实证评价表明,测试预言准确率平均达到96.2%.该成果可以形成测试用例集合构造的"滚雪球效应",不断迭代自动生成新测试用例的测试预言.

超声背向散射技术评价冠状动脉慢血流患者的左心室心肌组织特征

目的:应用超声背向散射(IBS)技术评价冠状动脉慢血流(CSF)患者的左心室心肌组织声像学特征,初步探讨CSF患者心肌组织纤维化的变化.方法:选择可疑冠心病行冠状动脉造影检查的患者,纳入诊断为CSF患者49例(CSF组)和非慢血流患者45例(N-CSF组),行超声心动图检查检测左心室收缩及舒张功能,同时采用超声IBS技术检测左心室基底段前间隔、后壁和心包的背向散射积分(IB),并计算校正背向散射积分(cIB).结果:①CSF组和N-CSF组比较,二尖瓣舒张早期血流速度(E)、早期血流速度/晚期血流速度比值(E/A)和二尖瓣环间隔速度(e')减小(P<0.01);左心室射血分数(LVEF)减小(P<0.01),但在正常范围内.②CSF组cIB显著大于N-CSF组(P<0.01),且cIB与冠状动脉血流平均帧数(mTFC)呈正相关(r=0.33,P<0.01).结论:CSF患者左心室舒张功能减低,左心室心肌cIB增大,提示可能出现心肌纤维化,且冠状动脉血流速度越慢,心肌纤维化程度越重.

矿区改扩建工程排矸场水土流失量预测研究

煤矿改扩建工程的实施,造成原地貌被破坏、扰动,水土保持设施被破坏,弃土弃渣量的增加,从而使项目区水土流失量加剧。本文针对石圪台煤矿改扩建期间排矸场的水土流失量进行预测研究,结果表明:在预测期内水力侵蚀为1.5万t,占新增水土流失量的58%;风力侵蚀为1.1万t,占新增水土流失量的42%。结果可为其它地区的开发建设项目水土流失预测提供借鉴作用,为工程侵蚀的评价与水土保持方案的编制提供科学依据。

铁过载对老年骨质疏松性股骨转子间骨折术后谵妄的影响

目的:探讨铁过载对老年股骨转子间骨折术后并发谵妄的影响。方法:选取2019年6月-2021年12月收治的老年骨质疏松性股骨转子间骨折并行手术治疗患者83例为观察对象,根据是否出现谵妄症状分为谵妄组12例与非谵妄组71例。分析两组患者血清铁蛋白(FER)、血清铁(FE)、不饱和铁结合力(UIBC)、血清转铁蛋白(TRF)、铁饱和度(TS)水平指标、临床指标以及术后6个月病死率,分析引起术后谵妄的危险因素。结果:谵妄组FER高于非谵妄组,差异有统计学意义(P<0.05),两组FE、UIBC、TRF、TS水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);谵妄组患者年龄、视力或听力障碍、手术时间、手术失血量指标高于非谵妄组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者基础疾病、疼痛程度比较,差异无统计学意义(P>0.05);将有差异性观察因素列入Logistic回归模型,进行多因素回归分析,结果显示视力或听力障碍以及手术时间为患者发生术后谵妄的独立危险因素,差异有统计学意义(P<0.05);谵妄组术后6个月病死率高于非谵妄组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:FER可作为老年骨质疏松性股骨转子间骨折患者发生术后谵妄的一个监测指标,术后谵妄发生与多因素相关,存在较高死亡率。