分布式训练系统及其优化算法综述

人工智能利用各种优化技术从海量训练样本中学习关键特征或知识以提高解的质量,这对训练方法提出了更高要求.然而,传统单机训练无法满足存储与计算性能等方面的需求.因此,利用多个计算节点协同的分布式训练系统成为热点研究方向之一.本文首先阐述了单机训练面临的主要挑战.其次,分析了分布式训练系统亟需解决的三个关键问题.基于上述问题归纳了分布式训练系统的通用框架与四个核心组件.围绕各个组件涉及的技术,梳理了代表性研究成果.在此基础之上,总结了基于并行随机梯度下降算法的中心化与去中心化架构研究分支,并对各研究分支优化算法与应用进行综述.最后,提出了未来可能的研究方向.

潜艇作战嵌入式训练系统研究

嵌入式训练是将仿真系统嵌入到实际装备中,人员操作真实装备进行训练。首先介绍了嵌入式训练的概念和应用情况,然后提出了潜艇作战嵌入式训练系统的三种结构:独立式、集成式和混合式,分析了潜艇作战嵌入式训练系统的工作原理和主要功能。重点研究了嵌入式技术、建模仿真、时空一致、虚拟作战环境生成、计算机生成兵力、评估反馈和航行模拟关键技术,最后提出了潜艇作战嵌入式训练系统的发展趋势。通过加装嵌入式训练系统,可以有效提高潜艇实装的训练效益。

基于磁牵引术野暴露系统与真实脏器腔镜训练系统的梯度化腹腔镜手术教学体系建立与实践

腹腔镜手术教学一直是外科教学中的薄弱环节,而腔镜外科的迅猛发展使得构建真实、高效、医师职业生涯全覆盖的梯度化腹腔镜手术教学体系迫在眉睫。西安交通大学第一附属医院肝胆外科针对青年医师腔镜技术的培养与提高,联合真实脏器腔镜训练系统、磁牵引术野暴露系统的研发、转化单位,共同构建了基于磁牵引术野暴露系统与真实脏器腔镜训练系统的梯度化腹腔镜手术教学体系。该教学体系共包含6个阶段,能够满足青年医师从新手到主刀全过程的培训需求,符合由浅入深、由易到难的教学原则。借助该梯度化腹腔镜手术教学体系,已有48名医师完成腹腔镜技术的培训与进阶,获得了良好教学效果,并得到临床专家的好评。

基于数字孪生的地铁反恐模拟训练系统研究

随着科技的不断进步和全球安全形势的日益严峻,公安部门在地铁反恐工作中面临着前所未有的挑战。传统的地铁反恐训练方式往往受限于场地、设备和人员等因素,难以实现高度逼真的模拟训练。数字孪生技术是一种集成多学科、多领域技术的综合性技术,通过构建物理实体的数字化模型,实现对物理实体全生命周期的监控、预测和优化。数字孪生技术可以构建高度逼真的虚拟地铁反恐环境,为反恐特警提供沉浸式训练体验,从而提高实战能力和应对复杂任务的水平。

悬吊训练系统结合肌肉牵伸技术治疗对颈型颈椎病患者VAS评分及效果的影响观察

目的 分析悬吊训练系统结合肌肉牵伸技术治疗对颈型颈椎病患者VAS评分及效果的影响。方法 选取就诊的颈型颈椎病患者60例,采用随机对照法分为常规组和研究组各30例。常规组行肌肉牵伸技术治疗,研究组行悬吊训练系统结合肌肉牵伸技术治疗,比较两组临床治疗效果、疼痛评分、生活质量、舒适度及睡眠质量。结果 治疗后,研究组临床治疗总有效率高于常规组(P<0.05);疼痛评分低于常规组(P<0.05);生活质量水平高于常规组(P<0.05);舒适度高于常规组(P<0.05);睡眠质量优于常规组(P<0.05)。结论 颈型颈椎病患者在常规治疗基础上配合悬吊训练系统联合肌肉牵伸技术干预,有助于提升患者睡眠质量、舒适度及临床治疗效果,改善生活质量,降低其疼痛程度。

消化内镜模拟训练系统在消化内镜教学中的应用

探讨消化内镜模拟训练系统在消化内镜教学中的应用价值。方法 研究对象为20位初学习消化内镜的临床医学研究生,以电脑随机法分为对照组(n=10)、观察组(n=10)两组,分别实施常规带教法和消化内镜模拟训练,对比教学效果,研究起止时间为2021年8月-2022年3月。结果 两组教学结果对比无统计学意义(P<0.05)。结论 在消化内镜的教学中采取消化内镜模拟训练系统,有利于提高研究生的内镜操作成功率,缩短内镜操作时间,值得研究和推广。

基于测试与训练系统的大学英语混合教学模式研究

数字化网络时代催生了众多英语测试与训练系统,基于某省属地方本科院校大学英语课程,利用U校园等测试与训练平台,探究大学英语混合教学模式建构,打造符合新时代社会和学生发展需求的线上线下混合式立体化课程体系。学生成绩测试和问卷调查以及访谈表明,基于测试与训练系统的大学英语混合教学能够优化教学模式,做到靶向定位、精准教学,提升大学英语教学效果。

平衡测试及训练系统联合PNF训练对改善丘脑卒中患者踝关节本体感觉障碍的效果

目的 探讨平衡测试及训练系统联合本体感觉神经肌肉促进训练疗法(PNF)对改善丘脑卒中患者踝关节本体感觉障碍的效果。方法 选取2021年1月至2023年1月医院收治的52例丘脑卒中患者为研究对象,采用随机数字表法分为对照组(26例)与观察组(26例)。对照组实施常规综合康复训练,观察组在对照组常规综合康复基础上施以平衡测试及训练系统联合PNF训练。比较两组干预前后的平衡测试及训练系统本体感觉评估结果、改良Barthel指数、Fugl-Meyer下肢运动功能评分。结果 观察组干预2、4个月的平均轨迹差、平均负重力量差小于对照组(P<0.05);观察组干预2、4个月的改良Barthel指数评分高于对照组(P <0.05);观察组干预2、4个月的Fugl-Meyer下肢运动功能评分高于对照组(P <0.05)。结论 平衡测试及训练系统联合PNF训练可有效改善丘脑卒中患者踝关节功能,恢复日常活动能力。

PBL教学法结合临床思维综合训练系统在神经外科临床教学中的应用

目的评价PBL教学法结合临床思维综合训练系统在神经外科临床教学中的应用效果。方法2022年7月—2023年7月选择在我校附属医院神经外科实习的临床医学系2020级公费医学生50名,随机分为对照组和观察组,每组25名。对照组采用传统带教法,观察组采用PBL教学法结合临床思维综合训练系统带教。对比两组考试成绩和临床应用能力。结果两组考试成绩比较,P>0.05。两组临床实践操作、学习积极性、医患沟通能力、独立思考水平、团队合作水平得分比较,P均<0.05,差异有统计学意义。结论在神经外科临床实习带教中运用PBL结合临床思维综合训练系统,可提高教学质量,提升临床医学生的临床应用实践操作能力,提高学生学习的积极性。

镜像疗法联合上肢康复训练系统在脑卒中偏瘫患者早期康复中的应用效果

目的:分析镜像疗法联合上肢康复训练系统在脑卒中偏瘫患者早期康复中的应用效果。方法:选取2020年2月—2023年2月江苏大学附属武进医院·徐州医科大学武进临床学院康复科收治的脑卒中偏瘫患者76例作为研究对象,根据随机数字表法分为对照组和观察组,各38例。对照组实施镜像疗法,观察组在对照组基础上配合上肢康复训练系统治疗。比较两组上肢功能、日常生活自理能力及康复效果。结果:干预前,两组Fugl-Meyer量表(FMA)评分、Bartheal指数比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,两组FMA评分、Bartheal指数均高于干预前,且观察组高于对照组,差异有统计意义(P<0.05)。观察组康复有效率高于对照组,差异有统计意义(P=0.047)。结论:镜像疗法联合上肢康复训练系统在脑卒中偏瘫患者早期康复中的应用效果显著,能够改善患者上肢运动功能及日常生活自理能力,促进患者康复。

头针联合三维步态分析训练系统治疗脑梗死患者下肢运动功能障碍疗效观察

目的 探讨头针联合三维步态分析训练系统治疗脑梗死患者下肢运动功能障碍的临床疗效。方法 选择2022年6月—2023年6月皖北煤电集团总医院收治的脑梗死后下肢运动功能障碍患者60例,随机分成对照组和观察组各30例。对照组给予常规康复训练+三维步态训练治疗,观察组在对照组治疗基础上联合头针治疗,2组均治疗4周。观察比较2组患者治疗前后步态分析参数、改良Asworth肌张力量表评分、徒手肌力评定量表(MMT)评分、改良Barthel指数(MBI)评分、运动学参数、脑血流动力学参数,评估2组临床疗效。结果 2组患者治疗后步速、步频、跨步长、步长、步宽及MMT评分、MBI评分均明显增高,最大髋关节屈曲角度、最大膝关节屈曲角度、最大踝关节背屈和跖屈角度均明显增大,双侧大脑中动脉最大峰值流速(Vs)、平均流速(Vm)均明显加快,且观察组上述各指标较对照组改善更明显,差异均有统计学意义(P均<0.05);2组患者治疗后步态周期、双支撑时间、Asworth评分、血管阻力指数(RI)均明显降低(P均<0.05),且观察组均明显低于对照组(P均<0.05);观察组总有效率明显高于对照组[93.3%(28/30)比70.0%(21/30),P<0.05]。结论 头针联合三维步态分析训练系统能够明显提高脑梗死后下肢运动功能障碍患者下肢肌张力、肌力及生活能力,并能明显改善脑血流动力学,从而促进患者运动功能恢复。

一种火炮模拟训练系统的总体设计

为改善炮兵部队和院校相关人员的学习和训练条件,以某型牵引火炮模拟训练系统的研制为背景,开展其教学演示、操作训练、考核测试等模块的设计与开发,在对系统功能需求分析梳理的基础上,给出了系统及各模块的总体设计思路,基于unity 3D平台对系统软件架构进行设计,对其他模拟训练系统设计具有一定借鉴意义。

机载嵌入式训练系统飞行试验及评价方法

机载嵌入式训练系统是实现随时随地面向真实作战场景训练的机载设备,通过飞行试验可对其指标符合性、设计一致性、使用有效性等进行综合考核。首先分析了嵌入式训练系统的工作模式及系统功能;其次提出了基于三维结构的飞行试验需求分析方法及面向作战任务的飞行试验场景设计方法;并进一步形成了基于改进Sigmoid函数的定量指标评价方法及基于模糊综合评判的定性指标评价方法。最后基于实际试飞完成实证。结果表明提出的试验设计方法及评价方法的可用性和合理性。

MOTOmed智能运动训练系统联合PNF技术在全膝关节置换患者中的应用

目的探讨MOTOmed智能运动训练系统联合本体感觉神经肌肉促进技术(PNF)对全膝关节置换术(TKA)患者术后平衡功能及膝关节功能的影响。方法选取2020年10月至2022年10月82例在漯河市中心医院接受TKA治疗患者,按随机数字表将其分为两组。对照组41例采用常规康复训练,观察组41例在对照组基础上采用MOTOmed智能运动训练系统联合PNF技术,两组均连续干预4周。比较两组平衡功能、膝关节功能、下肢运动功能以及生活质量。结果相比于对照组,观察组干预后疼痛、功能、活动度、肌力、屈膝畸形、稳定性评分均较高(P<0.05);Berg平衡量表(BBS)、简式Fugel-Meyer评分法(FMA)评分均较高(P<0.05);活动限制、躯体功能、社会角色、精神、个性、健康评分均较高(P<0.05)。结论TKA患者术后实施MOTOmed智能运动训练系统联合PNF技术能够改善患者平衡能力,增强其膝关节以及下肢等功能,利于提高患者术后生活质量。

可穿戴式振动训练系统对脑卒中后遗症期患者上肢功能障碍的疗效及神经影像机制研究

目的:探讨可穿戴式振动训练系统对脑卒中后遗症期患者上肢功能障碍康复的疗效及神经影像机制。方法:选取2022年1月至8月在四川省八一康复医院住院的脑卒中后遗症患者76例,随机分成对照组和试验组,各38例。2组患者均接受常规康复治疗,试验组在常规康复的基础上采用可穿戴式振动训练系统进行康复治疗。在康复前、康复治疗1个月和2个月时,采用改良Ashwroth量表(MAS)评估肌张力,改良Barthel指数(MBI)评估日常生活活动能力,Fugl-Meyer上肢运动功能量表(FMA-UE)估上肢运动功能。选取2023年7月至2024年4月在威海市立医院招募的10例脑卒中后遗症患者,予以可穿戴式振动训练系统康复治疗2个月,分别在康复前和康复开始后3个月时,行磁共振弥散张量成像(DTI)检查。结果:康复治疗1个月后,2组患者MAS评分低于同组治疗前(P<0.05),MBI和FMA-UE评分高于同组治疗前(P<0.05),但2组间差异无统计学意义(P>0.05)。康复治疗2个月后,2组的MAS评分继续降低,且试验组低于对照组(P<0.05);2组的MBI和FMA-UE评分继续升高,且试验组高于对照组(P<0.05)。DTI影像显示,卒中后遗症患者脑损伤侧的各向异性分数(FA)值较正常侧显著降低(P<0.05),可穿戴式振动训练系统治疗2个月后,损伤侧的FA值较治疗前显著增加(P<0.05)。结论:穿戴式振动训练系统治疗可有效改善脑卒中后遗症期患者的上肢功能障碍,其机制可能与修复脑卒中后损伤的神经纤维束有关。

基于语音识别的摩尔斯码训练系统研究

针对船员摩尔斯码训练需求,提出一种基于语音识别的摩尔斯码训练系统。分析船员摩尔斯码训练方法与组织模式,针对船员摩尔斯码训练特点及训练需求,对系统总体设计、语音识别模块设计进行了研究,并对训练软件语音识别部分进行设计。经验证,语音识别正确率达到95.2%,能够满足船员摩尔斯码训练人机交互需求。

脑卒中患者采取数字OT训练系统与作业疗法干预对上肢功能和生活自理能力的影响分析

目的:探讨数字OT训练系统与作业疗法在脑卒中疾病中联合应用,对生活自理能力(ADL)评分和上肢功能的影响。方法:选取2020年5月—2021年5月天津市宝坻区人民医院收治的68例脑卒中患者作为研究对象,按照随机数表法分为对照组和观察组,每组各34例。对照组采取作业疗法,观察组采取作业疗法联合数字OT训练系统疗法。对比两组患者康复效果、训练配合度、ADL评分、肢体运动功能(Fugl-Meyer)评分、神经功能(NIHSS)评分、认知功能(MoCA)评分、健康生活质量(SF-36)评分等指标。结果:观察组患者临床康复效果高于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=5.100,P>0.05)。观察组患者训练配合度明显高于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=4.220,P>0.05)。干预后,观察组患者ADL评分、上肢功能评分高于对照组,差异有统计学意义(t=7.035、3.475,P<0.05)。干预后,观察组患者NIHSS评分低于对照组、MoCA评分高于对照组,差异有统计学意义(t=15.561、2.552,P<0.05)。干预后,观察组患者生活质量评分显著高于对照组,差异有统计学意义(t=8.457、7.053、4.750、3.534、7.755、3.782、7.559、4.507,P<0.05)。结论:脑卒中患者采取数字OT训练系统与作业疗法联合干预的效果明显,可改善其认知、神经功能,经合理训练后其上肢功能恢复明显,提升患者日常ADL、生活质量及训练配合度。

CogniPlus认知训练系统联合听觉统合训练对额叶颅脑损伤术后患者心理状态、认知功能和功能独立性的影响

目的探讨CogniPlus认知训练系统联合听觉统合训练对额叶颅脑损伤术后患者心理状态、认知功能和功能独立性的影响。方法选取我科2020年01月至2023年01月期间134例额叶颅脑损伤术后患者作为研究对象,对照组67例采用计算机CogniPlus认知训练系统开展训练,观察组67例增加听觉统合训练,对比两组患者心理状态、认知功能、功能独立性、血清脑源性神经营养因子(BDNF)水平。结果干预后,两组患者心理状态评分均降低(P<0.05),且观察组评分低于对照组(P<0.05)。两组患者认知功能评分均升高(P<0.05),且观察组评分高于对照组(P<0.05)。两组患者功能独立性评分均升高(P<0.05),且观察组功能独立性评分均高于对照组(P<0.05)。两组患者BDNF水平均升高(P<0.05),且观察组患者BDNF水平高于对照组(P<0.05)。结论CogniPlus认知训练系统联合听觉统合训练用于额叶颅脑损伤术后患者疗效确切,可以帮助患者改善心理状态、提升认知功能、增强功能独立性并提高BDNF水平。

言语康复训练系统对自闭症患儿病情严重程度及患儿依从性的影响

目的:探讨言语康复训练系统对自闭症患儿病情严重程度及患儿依从性的影响。方法:选取商丘市第一人民医院2021年11月至2023年11月收治的自闭症患儿70例,按随机数表法分为对照组和观察组,各35例。对照组予以常规康复训练干预,观察组在常规康复训练基础上予以言语康复训练系统干预。比较两组患儿病情严重程度、孤独行为情况、学习能力、治疗依从性、家长满意度。结果:干预3个月后,观察组患儿各项自闭症治疗评估量表(ATEC)、自闭症行为量表(ABC)得分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。干预3个月后,观察组患儿自闭症心理教育量表(PEP-3)得分高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。观察组患儿治疗总依从率、家长总满意度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:自闭症患儿采用言语康复训练系统干预可减轻病情严重程度,改善孤独行为与学习能力,提高依从性,提升家长满意度。

影像模拟和训练系统在警务实战教学中的运用

随着信息技术的飞速发展,影像模拟和训练系统在警务实战教学中的应用日益广泛,成为提升公安民警实战能力的重要手段。本文旨在探讨影像模拟和训练系统在警务实战教学中的运用现状、优势、存在问题及解决策略,以期为公安教育训练改革提供参考。通过文献综述、案例分析等方法,本文深入分析了影像模拟系统在射击训练、情景模拟、对抗训练等方面的应用,并总结了其在提高训练效率、降低训练成本、增强实战能力等方面的显著优势。同时,针对当前应用中存在的问题,如系统利用率低、接受程度不高、制作成本高昂等,提出了相应的解决建议。