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基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟
被引量:
6
1
作者
谢景明
胡伟方
+2 位作者
韩林
赵荣彩
荆丽娜
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2021年第12期36-42,共7页
"嵩山"超级计算机系统是中国自主研发的新一代异构超级计算机集群,其搭载的CPU和DCU加速器均为我国自主研发。为扩充该平台的科学计算生态,验证量子计算研究在该平台上开展的可行性,文中使用异构编程模型实现了量子傅里叶变...
"嵩山"超级计算机系统是中国自主研发的新一代异构超级计算机集群,其搭载的CPU和DCU加速器均为我国自主研发。为扩充该平台的科学计算生态,验证量子计算研究在该平台上开展的可行性,文中使用异构编程模型实现了量子傅里叶变换模拟在"嵩山"超级计算机系统上的异构版本,将程序的计算热点部分分配至DCU上运行;然后使用MPI在单计算节点上开启多进程,实现DCU加速器数据传输和计算的并发;最后,通过计算与通信的隐藏避免了DCU在数据传输时处于较长时间的空闲状态。实验首次在超算系统上实现了44 Qubits规模的量子傅里叶变换模拟,结果显示,异构版本的量子傅里叶变换模拟充分利用了DCU加速器计算资源,相较于传统CPU版本,其取得了11.594的加速比,且在集群上具有良好的可拓展性,该方法为其他量子算法在"嵩山"超级计算机系统上的模拟实现以及优化提供了参考。
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关键词
异构计算
量子傅里叶变换
DCU加速器
HIP-C
MPI
通信隐藏
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职称材料
基于SVM的广义空移键控可见光通信系统信号检测算法
被引量:
20
2
作者
商建东
孙浩博
王法松
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第10期2894-2901,共8页
针对室内广义空移键控(GSSK)调制的可见光通信(VLC)系统,该文提出一种基于支持向量机(SVM)的机器学习信号检测算法。在一般的VLC系统中,极大似然(ML)检测是最优检测算法,但是ML检测算法具有很高的计算复杂度。为了解决此问题,该文利用...
针对室内广义空移键控(GSSK)调制的可见光通信(VLC)系统,该文提出一种基于支持向量机(SVM)的机器学习信号检测算法。在一般的VLC系统中,极大似然(ML)检测是最优检测算法,但是ML检测算法具有很高的计算复杂度。为了解决此问题,该文利用机器学习中的SVM分类思想实现对系统接收端的信号检测,以在保证信号检测正确率的情况下,降低计算复杂度,提高GSSK-VLC系统的信号检测效率。仿真结果表明,该文提出的针对室内GSSK-VLC系统的SVM信号检测算法与ML检测算法相比,在具有接近ML的误比特率(BER)性能的同时,计算复杂度明显降低,有效提升了系统的检测性能。
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关键词
可见光通信
信号检测
支持向量机
空移键控
广义空移键控
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职称材料
基于改进非线性自回归网络的洪水预测算法
被引量:
4
3
作者
崔雅博
罗清元
刘丽娜
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023年第1期84-89,共6页
针对流域的洪水预测具有高度非线性和随机性的问题,提出了一种混合预测模型用于流域的洪水预测.该模型是一个集成了数据预处理模块的具有外部输入的非线性自回归神经网络,采用小波变换进行时间序列分解,利用多基因遗传编程进行细节缩放...
针对流域的洪水预测具有高度非线性和随机性的问题,提出了一种混合预测模型用于流域的洪水预测.该模型是一个集成了数据预处理模块的具有外部输入的非线性自回归神经网络,采用小波变换进行时间序列分解,利用多基因遗传编程进行细节缩放,以提高时域和频域特性的提取能力,进一步捕获时间序列的非平稳性,与NARX结合可以大幅提高洪水预测的准确性,利用栾川水文站15年中所测水文数据对所提模型进行验证和测试.实验结果表明,相比较于传统算法和其他预测算法,所提出的算法具有更高的预测准确度和性能,可广泛应用在洪水预测等领域.
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关键词
洪水预测
非线性自回归网络
混合预测模型
小波变换
多基因遗传编程
数据预处理
机器学习
神经网络
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职称材料
基于通道剪枝的轻量化空气质量检测方法
被引量:
1
4
作者
崔雅博
窦小楠
+1 位作者
王昆
刘丽娜
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2024年第4期90-94,121,共6页
针对传统空气质量检测系统结构复杂、部署困难以及成本较高的问题,利用图卷积网络对大气图像特征进行分析,提出了一种基于通道剪枝的轻量化空气质量检测算法。首先以ResNet50为基础网络训练一个PM 2.5指数检测网络,实现了空气质量初步...
针对传统空气质量检测系统结构复杂、部署困难以及成本较高的问题,利用图卷积网络对大气图像特征进行分析,提出了一种基于通道剪枝的轻量化空气质量检测算法。首先以ResNet50为基础网络训练一个PM 2.5指数检测网络,实现了空气质量初步的自动化检测。然后对网络模型中的所有卷积核通道和相关的参数传递进行图节点核权重边建模,以图表示形式输入GCN,并输出针对每个卷积核节点的剪枝重要性判别预测。最后根据GCN结果进行通道剪枝,使用原始数据集对剪枝后模型的参数进行微调,在保持网络检测精准度的情况下,实现网络模型的轻量化。通过对比实验和消融实验验证了提出的检测方法具有较高的检测精度,平均检测误差仅有5.31%,RMSE提升了0.52,R-square仅降低了0.018,解决了网络模型的参数量和计算量过大的问题,网络参数量从4.12×10^(7)降低至2.01×10^(7),FPS从16.78帧/s提升至30.9帧/s,为在便携式终端上实现空气质量检测任务提供了有力的技术支持。
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关键词
空气质量检测
大气图像
通道剪枝
卷积核通道
图卷积网络
网络轻量化
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职称材料
2000~2020年丹江口库区人类活动干扰强度时空特征
被引量:
3
5
作者
郭恒亮
冯珍珍
+2 位作者
赫晓慧
耿庆玲
田智慧
《人民长江》
北大核心
2021年第4期88-94,共7页
丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,揭示库区人类活动干扰的时空特征对于该区域生态环境的恢复与改善具有重要的科学意义。基于"自然-经济-社会"模型构建了丹江口库区人类活动干扰评价指标体系,利用模糊层次分析法和T...
丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,揭示库区人类活动干扰的时空特征对于该区域生态环境的恢复与改善具有重要的科学意义。基于"自然-经济-社会"模型构建了丹江口库区人类活动干扰评价指标体系,利用模糊层次分析法和TOPSIS综合评价模型对人类活动干扰强度进行了量化,分析了库区人类活动干扰强度的时空分异和空间集聚特征。结果表明:2000~2020年间丹江口库区的人类活动干扰强度逐渐降低。然而,库区人类活动干扰强度的空间差异性明显,整体呈现出东北部伏牛山区、西部秦岭山区和西南部武当山区低,水库沿线及周边低海拔丘陵、冲积平原区高的分布特征。同时,人类活动干扰强度具有显著的空间集聚性,并呈现高值集聚区(热点区)由水库沿线及周围地区大幅缩减,城镇地区小范围扩展的集聚特征。这表明了近年来库区移民、封山育林等政策对库区的生态环境恢复起到了重要的促进作用。研究结果可为进一步改善库区的生态环境质量、促进可持续发展提供理论依据。
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关键词
人类活动干扰强度
时空分异
空间集聚
丹江口库区
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职称材料
题名
基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟
被引量:
6
1
作者
谢景明
胡伟方
韩林
赵荣彩
荆丽娜
机构
郑州大学
信息工程学院
郑州大学河南省超算中心
郑州大学
中原网络安全研究院
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2021年第12期36-42,共7页
基金
国家重点研发计划(2018YFB0505000)。
文摘
"嵩山"超级计算机系统是中国自主研发的新一代异构超级计算机集群,其搭载的CPU和DCU加速器均为我国自主研发。为扩充该平台的科学计算生态,验证量子计算研究在该平台上开展的可行性,文中使用异构编程模型实现了量子傅里叶变换模拟在"嵩山"超级计算机系统上的异构版本,将程序的计算热点部分分配至DCU上运行;然后使用MPI在单计算节点上开启多进程,实现DCU加速器数据传输和计算的并发;最后,通过计算与通信的隐藏避免了DCU在数据传输时处于较长时间的空闲状态。实验首次在超算系统上实现了44 Qubits规模的量子傅里叶变换模拟,结果显示,异构版本的量子傅里叶变换模拟充分利用了DCU加速器计算资源,相较于传统CPU版本,其取得了11.594的加速比,且在集群上具有良好的可拓展性,该方法为其他量子算法在"嵩山"超级计算机系统上的模拟实现以及优化提供了参考。
关键词
异构计算
量子傅里叶变换
DCU加速器
HIP-C
MPI
通信隐藏
Keywords
Heterogeneous computing
Quantum Fourier transform
DCU accelerator
HIP-C
MPI
Communication hiding
分类号
TP387 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于SVM的广义空移键控可见光通信系统信号检测算法
被引量:
20
2
作者
商建东
孙浩博
王法松
机构
郑州大学河南省超算中心
郑州大学
信息工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第10期2894-2901,共8页
基金
国家自然科学基金(61401401)
河南省科技攻关项目(192102210088)。
文摘
针对室内广义空移键控(GSSK)调制的可见光通信(VLC)系统,该文提出一种基于支持向量机(SVM)的机器学习信号检测算法。在一般的VLC系统中,极大似然(ML)检测是最优检测算法,但是ML检测算法具有很高的计算复杂度。为了解决此问题,该文利用机器学习中的SVM分类思想实现对系统接收端的信号检测,以在保证信号检测正确率的情况下,降低计算复杂度,提高GSSK-VLC系统的信号检测效率。仿真结果表明,该文提出的针对室内GSSK-VLC系统的SVM信号检测算法与ML检测算法相比,在具有接近ML的误比特率(BER)性能的同时,计算复杂度明显降低,有效提升了系统的检测性能。
关键词
可见光通信
信号检测
支持向量机
空移键控
广义空移键控
Keywords
Visible Light Communication(VLC)
Signal detection
Support Vector Machine(SVM)
Space Shift Keying(SSK)
Generalized Space Shift Keying(GSSK)
分类号
TN929.12 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于改进非线性自回归网络的洪水预测算法
被引量:
4
3
作者
崔雅博
罗清元
刘丽娜
机构
开封
大学
信息工程学院
河南省
水文水资源局站网监测处
郑州大学河南省超算中心
出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023年第1期84-89,共6页
基金
河南省高等学校重点科研项目(22B520020)
开封大学青年创新人才培育基金项目(KDQN-2020-GK007)。
文摘
针对流域的洪水预测具有高度非线性和随机性的问题,提出了一种混合预测模型用于流域的洪水预测.该模型是一个集成了数据预处理模块的具有外部输入的非线性自回归神经网络,采用小波变换进行时间序列分解,利用多基因遗传编程进行细节缩放,以提高时域和频域特性的提取能力,进一步捕获时间序列的非平稳性,与NARX结合可以大幅提高洪水预测的准确性,利用栾川水文站15年中所测水文数据对所提模型进行验证和测试.实验结果表明,相比较于传统算法和其他预测算法,所提出的算法具有更高的预测准确度和性能,可广泛应用在洪水预测等领域.
关键词
洪水预测
非线性自回归网络
混合预测模型
小波变换
多基因遗传编程
数据预处理
机器学习
神经网络
Keywords
flood forecasting
nonlinear auto-regressive network
mixed forecasting model
wavelet transform
multi-gene genetic programming
data preprocessing
machine learning
neural network
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于通道剪枝的轻量化空气质量检测方法
被引量:
1
4
作者
崔雅博
窦小楠
王昆
刘丽娜
机构
开封
大学
信息工程学院
河南省
地理信息院
郑州大学河南省超算中心
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2024年第4期90-94,121,共6页
基金
河南省科技攻关项目(232102210008)
开封市科技发展计划项目(2303067)。
文摘
针对传统空气质量检测系统结构复杂、部署困难以及成本较高的问题,利用图卷积网络对大气图像特征进行分析,提出了一种基于通道剪枝的轻量化空气质量检测算法。首先以ResNet50为基础网络训练一个PM 2.5指数检测网络,实现了空气质量初步的自动化检测。然后对网络模型中的所有卷积核通道和相关的参数传递进行图节点核权重边建模,以图表示形式输入GCN,并输出针对每个卷积核节点的剪枝重要性判别预测。最后根据GCN结果进行通道剪枝,使用原始数据集对剪枝后模型的参数进行微调,在保持网络检测精准度的情况下,实现网络模型的轻量化。通过对比实验和消融实验验证了提出的检测方法具有较高的检测精度,平均检测误差仅有5.31%,RMSE提升了0.52,R-square仅降低了0.018,解决了网络模型的参数量和计算量过大的问题,网络参数量从4.12×10^(7)降低至2.01×10^(7),FPS从16.78帧/s提升至30.9帧/s,为在便携式终端上实现空气质量检测任务提供了有力的技术支持。
关键词
空气质量检测
大气图像
通道剪枝
卷积核通道
图卷积网络
网络轻量化
Keywords
air quality monitoring
atmospheric image
channel pruning
convolution kernel channel
graph convolutional network
network lightweight
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
2000~2020年丹江口库区人类活动干扰强度时空特征
被引量:
3
5
作者
郭恒亮
冯珍珍
赫晓慧
耿庆玲
田智慧
机构
郑州大学河南省超算中心
郑州大学
地球科学与技术学院
出处
《人民长江》
北大核心
2021年第4期88-94,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB0505004-03)
河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(192102310273)。
文摘
丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,揭示库区人类活动干扰的时空特征对于该区域生态环境的恢复与改善具有重要的科学意义。基于"自然-经济-社会"模型构建了丹江口库区人类活动干扰评价指标体系,利用模糊层次分析法和TOPSIS综合评价模型对人类活动干扰强度进行了量化,分析了库区人类活动干扰强度的时空分异和空间集聚特征。结果表明:2000~2020年间丹江口库区的人类活动干扰强度逐渐降低。然而,库区人类活动干扰强度的空间差异性明显,整体呈现出东北部伏牛山区、西部秦岭山区和西南部武当山区低,水库沿线及周边低海拔丘陵、冲积平原区高的分布特征。同时,人类活动干扰强度具有显著的空间集聚性,并呈现高值集聚区(热点区)由水库沿线及周围地区大幅缩减,城镇地区小范围扩展的集聚特征。这表明了近年来库区移民、封山育林等政策对库区的生态环境恢复起到了重要的促进作用。研究结果可为进一步改善库区的生态环境质量、促进可持续发展提供理论依据。
关键词
人类活动干扰强度
时空分异
空间集聚
丹江口库区
Keywords
intensity of human activity interference
spatial-temporal differentiation
spatial agglomeration
Danjiangkou Reservoir area
分类号
X24 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟
谢景明
胡伟方
韩林
赵荣彩
荆丽娜
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2021
6
在线阅读
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职称材料
2
基于SVM的广义空移键控可见光通信系统信号检测算法
商建东
孙浩博
王法松
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
20
在线阅读
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职称材料
3
基于改进非线性自回归网络的洪水预测算法
崔雅博
罗清元
刘丽娜
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于通道剪枝的轻量化空气质量检测方法
崔雅博
窦小楠
王昆
刘丽娜
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
2000~2020年丹江口库区人类活动干扰强度时空特征
郭恒亮
冯珍珍
赫晓慧
耿庆玲
田智慧
《人民长江》
北大核心
2021
3
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职称材料
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