基于OpenVPX标准的异构融合处理模块软硬件协同设计研究

随着计算机软硬件技术的持续进步,机载计算平台集成的任务功能日益增多,导致平台内部的计算需求在规模和复杂性上不断攀升。面对智能化应用的迅猛增长,传统的单一处理器架构已不足以应对多样化的复杂任务。为此,基于OpenVPX标准,定义并设计了一种符合硬件开放式架构的3U异构融合处理模块,以适应多种复杂任务的需求。文中还提出了一种异构计算资源池化技术,旨在实现多类型任务应用的快速部署和高效运行,同时降低通信延迟,显著提升计算平台的处理能力和适用性。最后进行了实验验证,结果表明与多CPU架构相比,文中所设计的异构融合处理模块在执行特定神经网络算法时,处理时间缩短了约4.8倍,证明了其在性能上的显著提升。该研究成果不仅展示了异构融合处理模块在机载智能计算应用中的显著性能优势,而且为航空计算平台的未来发展提供了创新的解决方案和技术支持。

Positions Open in the Field of Plasma and Fusion

Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences (ASIPP), one of the most important laboratories on magnetically confined fusion in China and the Nuclear Fusion Research Center of the World Laboratory, is searching for 5 senior and 10 junior scientists of plasma and fusion in the following superconducting tokamak research areas: theory and simulation, diverter and edge physics, plasma diagnostics, electron cyclotron resonant heating, ion cyclotron resonant heating, lower hybrid wave, neutral beam injection, reactor design, fusion material, superconducting engineering.

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数据融合视域下虚拟知识社区知识推荐模型构建

文章采用扎根理论方法分析虚拟知识社区用户需求,构建虚拟知识社区用户知识需求框架,在此基础上提出虚拟知识社区数据融合方法,进而构建基于数据融合的虚拟知识社区知识推荐模型,并从用户画像、情感感知、社交网络3个角度提出虚拟知识社区知识推荐优化路径。

内镜、微创和开放式经椎间孔椎体间融合术治疗腰椎退行性疾病的效果比较

目的比较经椎间孔内镜腰椎椎间融合术(Endo-LIF)、微创腰椎椎间融合术(MIS-TLIF)和开放腰椎椎间融合术(PLIF)治疗腰椎退行性疾病(LDD)的临床疗效和安全性。方法回顾性分析2013年1月至2023年1月在百色市人民医院因LDD接受经椎间孔腰椎椎间融合术就诊的150例患者临床资料,按手术方式分为Endo-LIF组、MIS-TLIF组、PLIF组三组,每组各50例。比较患者手术时间、透视次数、术中失血量、住院时间、并发症以及术前和术后3个月的视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)评分、椎间隙高度指数、病变节段活动度(ROM)。结果PLIF组的手术时间长于Endo-LIF组和MIS-TLIF组,术中透视次数少于Endo-LIF组和MIS-TLIF组,差异有统计学意义(P<0.05)。Endo-LIF组和MIS-TLIF组的手术时间、术中透视次数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。患者术中出血量Endo-LIF组少于MIS-TLIF组及PLIF组,MIS-TLIF组少于PLIF组,差异有统计学意义(P<0.05);患者术后卧床时间和住院时间Endo-LIF组短于MIS-TLIF组及PLIF组,MIS-TLIF组短于PLIF组,差异有统计学意义(P<0.05)。三组患者满意度比较,差异有统计学意义(P<0.05)。Endo-LIF组满意度高于PLIF组,差异有统计学意义(P<0.017)。三组患者术后3个月VAS及ODI评分低于手术前,差异有统计学意义(P<0.01)。三组患者并发症发生率、椎间隙高度指数、ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论Endo-LIF、MIS-TLI、PLIF三种手术方法术后3个月的预后结果相似,PLIF术中透视次数最少,Endo-LIF创伤较小,在降低术中出血,缩短术后卧床时间和住院时间方面优势明显,术后恢复速度较快,适合临床推广。

基于多特征融合的露天矿区道路负障碍检测

随着智慧矿山概念的逐步落实,智能化、无人化逐渐在矿区落实,露天矿卡车无人驾驶日益成为矿山智能化建设的主要内容,为解决露天矿区复杂多变的道路因坑洼、塌陷等路面小部分下陷出现的非规则负障碍而导致矿区无人车、重载卡车侧翻等安全难题,提升矿区安全驾驶系数,提出一种多特征融合的露天矿区道路负障碍检测方法。该方法使用BiFPN特征融合模块,提高小型负障碍检测权重占比;引入空间和通道双注意力机制提高对负障碍边缘的特征提取和特征融合能力,从而提高对道路小尺度负障碍的检测精度;采用SIoU Loss作为模型边界框损失函数并使用K-means++方法优化Anchor以提高负障碍检测模型的收敛速度和边界框定位效果,并基于遗传算法优化超参数让模型更贴合矿区场景,最终实现对矿区道路负障碍的快速精准识别。实验表明该检测模型能快速准确识别复杂背景下露天矿区道路负障碍目标,对道路负障碍目标的检测精度、召回率、平均精确度均值分别达到了96.9%、89.9%、95.3%,且该模型大小仅有12.7 MB。对比其他主流检测网络,该网络模型更适合复杂环境下露天矿区非结构化道路行驶安全需求,且该检测模型的鲁棒性好,可适配于多种情况的露天矿区,为实际环境复杂多变的露天矿区非结构化道路负向障碍检测提供了可行的方法,为露天矿无人卡车安全生产运输提供安全预警。

基于多模态融合的开放域三维模型检索算法

为了满足开放域下海量新增模型数据的管理和检索需求,提出开放域三维模型检索算法,可以有效地利用多模态信息的语义一致性.借助无监督算法探寻未知样本间的类别信息,利用该类别信息实现网络模型的参数优化,使得网络模型在开放域条件下具有更好的模型表征性能及检索结果.提出基于Transformer结构的层级化多模态信息融合模型,有效地剔除了多模态间的冗余信息,得到鲁棒性更强的模型表征向量.在数据集ModelNet40上进行实验,通过与其他典型算法的对比实验可知,所提方法在mAP指标上优于所有的对比方法,验证了该方法在检索性能提升上的有效性.

融合多源异构在线评论的开放式创新社区创意采纳预测研究

整合内外部创新资源以获得市场优势一直是企业关注的问题,这是因为企业的创新能力直接决定了企业的兴衰成败。已有的以在线评论为数据源预测开放式创新社区中创意采纳的研究主要依靠单一的文本特征。基于启发式系统性说服理论,本文提出了一种新的开放式创新社区创意采纳预测模型。该模型在基于信任转移理论和价值共创理论基础上,归纳了多源异构在线评论的定义,并从启发式评论者特征、启发式评论特征和系统性评论特征3个层次特征来描述创意。此外,还引入图注意力网络实现了3个层次创意特征的融合。本文从真实的开放式创新社区收集了数据集,验证了本文模型及其各个特征,该模型准确预测创意采纳的综合性能大约在97%,图模型特征融合后的分类预测结果优于传统的机器学习分类算法。研究结果不仅证明了图模型在特征融合中的有效性,而且从融合评论特征和评论者特征的角度,为创意采纳预测提供了方法和理论上的支持。

Endo-ULBD治疗老年腰椎管狭窄症的临床效果

目的:探究内镜下单侧椎板间入路双侧椎管减压(endoscopy-unilateral laminectomy for bilateral decompression,Endo-ULBD)治疗老年腰椎管狭窄症的临床效果。方法:选取2023年2—11月思南县人民医院脊柱外科收治的64例老年腰椎管狭窄症患者。根据Excel随机数发生器分组法将其分为参照组和研究组,各32例。参照组接受开放减压融合内固定术,研究组接受Endo-ULBD。比较两组围手术期指标,手术效果,术前、术后3个月腰椎功能及并发症。结果:研究组手术时间、住院时间均短于对照组,术中出血量少于对照组,医疗费用高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3个月,研究组优良率高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3个月,研究组Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)评分低于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组并发症发生率低于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:Endo-ULBD治疗老年腰椎管狭窄症优于开放减压融合内固定术,能够减轻手术创伤,提升临床疗效,减少并发症,但会增加医疗费用。

MIS-TLIF与OPEN-TLIF治疗腰椎退行性疾病的临床疗效研究

目的:对比分析微创经椎间孔椎间融合术(MIS-TLIF)与开放经椎间孔腰椎椎间融合术(OPEN-TLIF)治疗单节段腰椎退行性变的疗效。方法:回顾分析深圳大学第一附属医院62例行TLIF手术治疗单节段腰椎退行性疾病患者的临床资料。根据手术方式不同分为MIS-TLIF组(32例)和OPEN-TLIF组(30例)。比较MIS-TLIF组与OPEN-TLIF组出血量、手术时间、住院天数及手术前后视觉模拟评分法(VAS)、日本骨科协会(JOA)评分。结果:MIS-TLIF组出血量、手术时间、住院天数均低于OPEN-TLIF组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后2周及末次随访两组患者的VAS和JOA评分均较术前改善,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组术后2周及末次随访VAS和JOA评分比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:MIS-TLIF可以取得与开放手术相当的临床效果,且微创技术具有术中出血少、术后疼痛轻、住院时间短及术后恢复快等优势。

特征融合下的废弃露天煤矿区土地复垦可行性评估算法

由于废弃露天煤矿区土地复垦过程中易受生态动态演变特征影响,导致土地复垦可行性评估结果不精准。为此,本文提出了特征融合下的废弃露天煤矿区土地复垦可行性评估算法。采用概率积分法评估土地损毁程度,分析废弃露天煤矿区土地动态演变过程,融合重金属污染、土地单元下沉和水平移动、地表沉陷特征,引进免疫克隆模型原理,构建目标适应度函数,依据免疫细胞和抗原亲和力,克隆抗体库。根据克隆操作结果,评估废弃露天煤矿区土地复垦可行性,结合地累积指数法评估沉积物中重金属污染程度。根据矿区实际情况,结合主成分分析方法评估农业、林业、牧业、渔业复垦可行性。由实验结果可知,该算法规划的不同种土地复垦空间与理想结果一致,说明该方法的评估结果精准。

基于双光融合的输煤明火实时检测系统

输煤栈桥场景中,若产生明火则易带来严重的安全事故。因此生产现场需要第一时间发现并扑灭明火,保障工业现场的安全生产。研究了通过可见光和热成像双光融合的实时视频检测方法,能及时发现明火并告警。该系统采用多元化的告警方式:机器人本体声光报警、电脑Web端弹窗和语音告警、手机APP端告警通知,使得相关人员在第一时间可知晓告警,以便及时处理。在实际项目应用中,明火检测综合准确度大于95%,保障了输煤栈桥工业现场的运行安全。

开放自动化平台与人工智能的融合:探索新时代的自动化解决方案

随着业务流程数字化及数据爆炸式增长,人工智能的神经网络、自然语言处理等技术研究取得新进展,催生了更多的自动化应用。这些应用发展潜力巨大,能够整合海量数据,是工业自动化的重要发展方向。基于此,文章以开放自动化平台和人工智能概述为切入点,简要阐述了开放自动化平台的发展历程,分析了开放自动化平台与人工智能的融合现状及行业案例,介绍了其面临的挑战并指出了有效的解决方案,旨在为相关工作者提供参考。

基于多模型融合的开放式创新社区内容质量特征挖掘

开放式创新社区高质量用户生成内容特征对企业精准获取技术创新意见具有重要作用。本文构建了开放式创新社区用户生成内容质量多维评价体系,提出一种融合5种算法的特征选择方法,在3种分类模型评估中得出最优特征子集,挖掘重要因素与高质量用户生成内容之间的关系。集成特征子集在模型上计算时间平均节约54.54%,比单一特征选择算法得到的特征子集预测准确率平均提高10.47%。基于多模型融合算法能够客观全面评估开放式创新社区用户生成内容质量,让企业能够精准识别高质量用户生成内容,促进企业开放式创新。

基于多源低空遥感融合技术的露天矿实景三维重建及应用研究

低空遥感融合技术是一种结合了多种传感器和数据处理技术的综合性技术,具有获取高分辨率、实时性和穿透性的优势,在露天矿中的应用具有显著优势。相比之,传统技术虽然也可以提供较为准确的地质信息,但数据获取周期较长,无法满足现代矿山生产的及时性需求。讲述了低空遥感数据融合在实景三维模型构建中的应用方法和效果,介绍了低空遥感数据融合的基本原理和方法,通过实验验证了低空遥感数据融合在实景三维模型中的应用效果,并从数据精度和实景模型视觉效果方面进行了评估。实验结果表明,低空遥感数据融合可以有效提高实景三维模型的精度和完整性。最后根据三维模型计算出采矿区挖石方量体积。

MIS-TLIF与OPEN-TLIF治疗单节段腰椎管狭窄的疗效比较

目的探讨微创经椎间孔腰椎椎体间融合术(MIS-TLIF)与开放性TLIF(OPEN-TLIF)治疗单节段腰椎管狭窄的临床疗效。方法回顾性分析单节段腰椎管狭窄患者103例,随访过程中失访4例,根据不同的手术方式分为MIS-TLIF组(50例)和OPEN-TLIF组(49例)。比较两组患者的围手术期指标、手术疗效及术后并发症发生情况。在术前、术后3个月及术后1年,采用视觉模拟评分法(VAS)对两组患者进行疼痛程度评估,采用Oswestry功能障碍指数(ODI)问卷表评估腰部功能活动情况,采用日本骨科协会评估治疗分数(JOA)评估腰背部及下肢功能。术后1年应用CT平扫+二三维重建获取患者的椎间隙后高度和节段性脊柱前弯的影像学参数,并进行组间比较。结果两种术式的手术疗效比较,差异无统计学意义(P>0.05)。MIS-TLIF组的手术时间、术后卧床时间、术后住院时间均短于OPEN-TLIF组,术中出血量、术后引流量均少于OPEN-TLIF组,术后并发症总发生率低于OPEN-TLIF组,差异均有统计学意义(P<0.05)。术前、术后3个月及术后1年,两组的VAS评分、ODI指数及JOA评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后1年两组患者的椎间隙后高度、节段性脊柱前弯角度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论MIS-TLIF是治疗单节段腰椎管狭窄的有效手段,具有手术时间短、术中出血量和术后引流量少、住院时间短、术后并发症发生率低的优势,能够有效改善患者腰椎功能,恢复椎间隙后高度和节段性前弯。

电流互感器内置防开路模块故障分析与选型策略

针对近年某地区一起一二次融合ZW32-12型柱上断路器的故障进行了技术分析与试验验证,通过录波数据查找事故原因,发现故障发生的根本原因是电流互感器内置防开路模块启动电压的设计余量小。阐述了防开路模块的作用和原理,通过理论计算和试验验证给出了防开路模块启动电压的设计依据。经更换合理启动电压的防开路模块及时避免同类故障的再次发生,提升柱上断路器的入网质量,保障了配网的安全稳定运行。

对比微创腰椎椎间固定融合术与传统开放术对单节段腰椎退行性患者腰椎功能及椎旁肌的影响

目的分析微创腰椎椎间固定融合术(MIS-TLIF)与传统开放术式对单节段腰椎退行性患者腰椎功能及椎旁肌的影响。方法回顾性选取2020年4月至2022年6月郑州市骨科医院收治的75例单节段腰椎退行性患者作为研究对象。75例患者中接受MIS-TLIF治疗的32例患者纳入微创组,接受传统切口椎间固定融合术的43例患者纳入传统组。比较两组患者的手术效果(手术时间、术中出血量、术后出血量、住院时间)、腰椎功能[功能障碍指数(ODI)、日本骨科协会下腰疼痛指数量表(M-JOA)、视觉模拟评分法(VAS)]、椎旁肌功能、血清疼痛介质指标[血一氧化氮(NO)、血清P物质(SP)、前列腺素E_(2)(PGE_(2))]以及术后并发症发生情况。结果微创组患者手术时间、术中出血量、术后出血量、住院时间均低于传统组(P<0.05)。两组患者术后3个月的ODI评分、M-JOA评分、VAS评分均相对术前降低,且微创组低于传统组(P<0.05)。两组术后3个月的多裂肌横截面积均下降,且微创组高于传统组,多裂肌脂肪沉淀等级均升高,且微创组低于传统组(P<0.05)。术后3个月两组NO、SP、PGE 2指标均下降,且微创组低于传统组(P<0.05)。微创组并发症率低于传统组(P<0.05)。结论MIS-TLIF相比较传统开放术式治疗单节段腰椎退行性患者可提高手术效果,恢复腰椎功能,保护椎旁肌功能,减轻患者疼痛程度和并发症率。

基于双向特征融合的露天矿区道路障碍检测

近年来矿用卡车自动驾驶的兴起,使得障碍检测变得至关重要,露天矿区非结构化道路复杂多变,时常出现碎石、坑洼等小目标或多尺度行车障碍,严重危害行车安全。因此,笔者提出一种基于双向特征融合的露天矿区道路障碍检测方法。通过实地采集并使用数据扩增方法对露天矿障碍图像数据集进一步细分及扩充,并在特征提取阶段提出了更适用于障碍检测的RepVGG+骨干网络结构。在特征融合阶段,提出基于SimAM空间与通道注意力和跨阶段连接的双向特征融合金字塔模型。通过扩大预测小目标障碍的特征图和特征感受野,提升小目标障碍检测性能,通过双向特征融合机制提升多尺度检测性能。同时对网络分类预测模块的卷积层和先验框尺寸进一步调整,提升障碍检测性能,降低特征冗余,加快模型推理速度。在模型的损失函数方面,针对训练中样本不均衡和障碍物边界框定位不精准问题,使用融合标签平滑正则化的Focal Loss作为分类损失函数,GIoU Loss作为边界框损失函数进一步优化露天矿区障碍模型。实验表明本文方法能有效识别复杂背景下露天矿区非结构化道路障碍物,在实际应用中,检测精度达到了91.76%,检测速度达到56.76 fps,相较于主流检测方法有着更好的小目标和多尺度目标检测性能,可以满足露天矿区无人矿卡行进中的障碍安全检测要求。