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边缘计算:新型计算范式综述与应用研究 被引量：22
1
作者 郑逢斌 朱东伟 +2 位作者 臧文乾 杨劲林 朱光辉 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第4期541-553,共13页
科学技术的快速发展,使万物互联设想不再仅仅停留在人们的概念中。随着接入无线网的智能设备数量的快速增长,边缘数据量已达到ZB级别,给核心网络带宽造成巨大压力;与此同时,无人驾驶、位置识别、增强现实、虚拟现实等众多新兴应用的出... 科学技术的快速发展,使万物互联设想不再仅仅停留在人们的概念中。随着接入无线网的智能设备数量的快速增长,边缘数据量已达到ZB级别,给核心网络带宽造成巨大压力;与此同时,无人驾驶、位置识别、增强现实、虚拟现实等众多新兴应用的出现对网络延迟、抖动、数据安全等提出了更高的要求。传统云计算在以上方面表现乏力,于是边缘计算(EC)应运而生。边缘计算能够在网络的边缘提供轻量级的云计算和存储能力。对边缘计算的最新研究成果和应用进行了详尽的回顾。首先综述边缘计算和云计算的概念并对比分析边缘计算的优势,指出边缘计算发展的必然性和时代趋势;然后针对典型边缘计算架构和平台进行了全面的综述,并讨论了网络性能优化、视频缓存、购物车视图刷新和网络视频直播等边缘计算中的典型应用案例。最后,从边缘计算服务管理、应用移动性管理、计算资源管理、数据管理等四方面,展望了边缘计算的开放式研究挑战和未来的发展趋势,希望能给从事边缘计算的科研工作者带来启发。 展开更多
关键词 边缘计算 移动边缘计算(MEC)架构 计算迁移 智能节点 边缘缓存
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基于FOD和最优光谱特征的高光谱水质参数反演模型
2
作者 张雨晴 赵起超 +3 位作者 刘其悦 房红记 韩文龙 陈雯玥 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期842-851,共10页
准确高效获取水体叶绿素a(Chl-a)浓度是水体富营养化情况改善和可持续发展的前提。以水面野外高光谱反射率和实测水体Chl-a浓度为数据源,利用分数阶微分(FOD)对原始光谱反射率进行步长为0.1的处理,通过探寻光谱数据与水体Chl-a浓度之间... 准确高效获取水体叶绿素a(Chl-a)浓度是水体富营养化情况改善和可持续发展的前提。以水面野外高光谱反射率和实测水体Chl-a浓度为数据源,利用分数阶微分(FOD)对原始光谱反射率进行步长为0.1的处理,通过探寻光谱数据与水体Chl-a浓度之间的相关性来筛选特征波段,构建可变阶光谱数据集。使用偏最小二乘模型(PLS)筛选最优特征构建数据集;按照7∶3的比例划分为建模集和验证集;采用支持向量机(SVM)和深度森林(DF)模型建立水体Chl-a浓度反演模型,并与采用原始数据直接构建模型以及常见降维方法构建的模型进行对比验证。结果显示:FOD技术可以在一定程度上减弱高光谱噪声并挖掘潜在光谱信息,提高高光谱反射率与水体Chl-a浓度的相关性。利用FOD结合PLS先筛选特征再建立的水体Chl-a浓度反演模型相较于利用原始数据以及PCA降维后建立的水体Chl-a反演模型来说,R^(2)均有所提高,均方误差MSE和平均绝对误差MAE均有所下降。其中DF相对于其他三种模型具有较高的拟合度,预测精度也相对较高,建模集R^(2)=0.96,MSE=0.51μg·L^(-1),MAE=0.64μg·L^(-1);验证集R^(2)=0.89,MSE=0.69μg·L^(-1),MAE=0.64μg·L^(-1)。总体来看,基于FOD重组后的可变阶光谱数据集和PLS优选特征建立水体Chl-a浓度反演模型是可行的;对比分析构建的其他模型反演结果发现,DF对水体Chl-a的反演效果较好。该工作为内陆二类水体Chl-a高光谱遥感反演提供一定的理论依据和技术支持,助力白洋淀水质持续监测,也为以后高光谱卫星遥感影像反演Chl-a提供新思路。 展开更多
关键词 叶绿素a反演 分数阶微分 偏最小二乘 深度森林 高光谱
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基于CesiumJS和Electron框架的三维可视化信息平台构建 被引量：2
3
作者 李佳俊 黄祥志 +2 位作者 赵亚萌 雷国业 赵小明 《湖北农业科学》 2022年第7期130-134,共5页
介绍了CesiumJS三维地球可视化框架和Electron跨平台开发框架2种主流技术,通过工程项目的实际案例展示了二者综合应用场景并讨论二者结合的开发方法。通过案例相关核心功能的介绍,表明CesiumJS在空间数据可视化上具有丰富的功能和表现能... 介绍了CesiumJS三维地球可视化框架和Electron跨平台开发框架2种主流技术,通过工程项目的实际案例展示了二者综合应用场景并讨论二者结合的开发方法。通过案例相关核心功能的介绍,表明CesiumJS在空间数据可视化上具有丰富的功能和表现能力,利用Electron技术扩展了WebGIS应用对本地数据的支持,从而为构建灵活、高效且流畅的三维可视化信息平台提供了新模式和新方法。 展开更多
关键词 三维地球 CesiumJS ELECTRON 数据可视化 五层十五级
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一种适用于GPU图像处理算法的合并存储结构 被引量：2
4
作者 左宪禹 张哲 +3 位作者 黄祥志 葛强 张理涛 臧文乾 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2020年第2期197-202,共6页
大多数图像处理算法都可利用GPU进行加速以达到更好的执行性能,但数据传输操作与核函数执行之间的调度策略问题仍是桎梏加速性能进一步提升的主要瓶颈。为了解决这个问题,通常采用GPU任务流将核函数执行与数据传输操作进行重叠,以隐藏... 大多数图像处理算法都可利用GPU进行加速以达到更好的执行性能,但数据传输操作与核函数执行之间的调度策略问题仍是桎梏加速性能进一步提升的主要瓶颈。为了解决这个问题,通常采用GPU任务流将核函数执行与数据传输操作进行重叠,以隐藏部分数据传输与核函数执行耗时。但是,由于CUDA编程模型的特性以及GPU硬件资源的限制,在某些情况下,即使创建较多的任务流用于任务重叠,每个流上仍会存在串行执行的任务,导致加速效果无法进一步提升。因此,考虑利用CSS将待处理图像进行合并从而将单个流中的算子核函数及数据传输操作进行合并,以减少数据传输操作和核函数执行的固定代价及调用间隙。通过实验结果可知,提出的CSS结构不仅能在单流的情况下提高GPU图像处理算法执行性能,在多流的情况下其加速性能也得到了进一步提升,具有较好的实用性及可扩展性,适用于包含较多算子操作或较小尺寸图像批量处理的情况。此外,提出的方法对图像处理算法的GPU加速提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 图像处理 GPU CUDA流 合并存储结构 重叠
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基于卷积神经网络的高分六号卫星多光谱图像压缩 被引量：2
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作者 朱孟栩 张文豪 +7 位作者 李国洪 顾行发 余涛 郑逢杰 张丽丽 吴俣 邴芳飞 唐健雄 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期287-294,共8页
高分六号多光谱图像的空间冗余和谱间冗余较高,为了降低高分六号多光谱图像所占用的存储空间,提高国产高分多光谱图像的压缩效率,提出一种基于卷积神经网络的端到端多光谱图像压缩模型SMIC。SMIC模型由自编码器、量化结构、熵编码3个部... 高分六号多光谱图像的空间冗余和谱间冗余较高,为了降低高分六号多光谱图像所占用的存储空间,提高国产高分多光谱图像的压缩效率,提出一种基于卷积神经网络的端到端多光谱图像压缩模型SMIC。SMIC模型由自编码器、量化结构、熵编码3个部分组成。自编码器通过卷积下采样提取图像的特征,降低数据的空间维度。量化结构采用多进制量化将特征矩阵离散化,减少图像压缩过程中的信息损失。熵编码采用高斯混合模型进行编码,降低码流,减少图像所占用的存储空间。实验结果表明:在相同码率下SMIC模型的高分六号多光谱图像压缩效果明显优于传统图像压缩算法JPEG,重建图像的质量明显提高,图像的峰值信噪比较JPEG高约2 dB,且SMIC重建图像的误差值主要集中在[-100,100]范围内,区间占比达到80%以上;SMIC模型重建图像的NDVI与原始图像NDVI的决定系数R2为0.93;SMIC模型的冬小麦提取准确率为87.16%,误检率为4.47%,冬小麦提取结果验证了SMIC模型能够满足部分定量遥感的应用需求。 展开更多
关键词 图像压缩 卷积神经网络 高分六号 多光谱图像 自编码器
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改进YOLOv5的无人机影像车辆检测方法 被引量：10
6
作者 范江霞 张文豪 +2 位作者 张丽丽 余涛 钟林汕 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2023年第3期114-121,共8页
针对传统遥感影像车辆目标检测算法易受干扰、鲁棒性较差且在实际应用当中会产生一定的漏检与误检现象等问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的轻量级无人机遥感影像车辆目标检测算法。以YOLOv5s为基线模型,根据车辆目标长宽比相对固定的特... 针对传统遥感影像车辆目标检测算法易受干扰、鲁棒性较差且在实际应用当中会产生一定的漏检与误检现象等问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的轻量级无人机遥感影像车辆目标检测算法。以YOLOv5s为基线模型,根据车辆目标长宽比相对固定的特点,对锚框尺寸进行修正,提高了锚框与车辆目标的契合度;针对无人机影像中车辆密集情况,进行了加权框融合改进,对检测框合并,解决了预测框计数不准确的问题;由于车辆目标具有多变性,通过增加注意力机制网络,提升了模型识别车辆的速度和准确性。研究表明,改进的YOLOv5s模型可以实现实时准确的无人机影像车辆检测。 展开更多
关键词 车辆 目标检测 YOLOv5s 轻量级 无人机影像
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基于OCO-2卫星遥感数据的三峡库区XCO_(2)时空特征演变分析 被引量：2
7
作者 阮琳 曹维佳 +2 位作者 杨国兴 张丽丽 牟晓莉 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2022年第6期141-151,共11页
定量分析三峡库区大气二氧化碳柱浓度混合比(XCO_(2))演变趋势及空间分布,能有效探究水电工程对库区大气CO_(2)浓度的影响,对实现国家“双碳”目标,调节能源结构具有重要参考价值。文章选取轨道碳观测卫星-2(OCO-2)卫星观测数据,基于反... 定量分析三峡库区大气二氧化碳柱浓度混合比(XCO_(2))演变趋势及空间分布,能有效探究水电工程对库区大气CO_(2)浓度的影响,对实现国家“双碳”目标,调节能源结构具有重要参考价值。文章选取轨道碳观测卫星-2(OCO-2)卫星观测数据,基于反距离权重(IDW)插值,利用曼-肯德尔(Mann-Kendall)法非参检验、森氏(Sen’s)斜率估计、空间自相关分析以及冷热点算法,分析研究区大气CO_(2)的演变趋势和空间特征。研究结果表明:1)2015~2020年,三峡库区各区县大气CO_(2)月均、年均浓度呈上升趋势,研究区整体呈显著增长趋势;冬季大气CO_(2)浓度最高,秋季最低,表现出明显的季节性周期变化。2)2015~2020年三峡库区大气CO_(2)具有较高空间相关性,且部分区域表现出冷热点聚集现象。3)三峡库区XCO_(2)与全国平均水平具有良好一致性,三峡工程的建设并未导致三峡库区CO_(2)浓度升高。 展开更多
关键词 三峡库区 二氧化碳浓度 时空特征 卫星遥感
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