格点QCD基础求解器及其异构计算实现的性能优化

格点量子色动力学(格点QCD)是研究夸克、胶子等微观粒子间相互作用的重要理论和方法. 通过将时空离散化为四维结构网格, 并将量子色动力学的基本场量定义在网格上, 让研究人员可以使用数值模拟方法, 从第一性原理出发研究强子间相互作用和性质, 但这个过程中的计算量极大, 需要进行大规模并行计算. 格点QCD计算的核心基础为格点QCD求解器, 是程序运行主要的计算热点模块. 本文研究在国产异构计算平台下格点QCD求解器的实现与优化, 提出一套格点QCD求解器的设计实现, 实现了BiCGSTAB求解器, 显著降低了迭代次数; 通过对奇偶预处理技术, 降低了所求问题的计算规模; 针对国产异构加速卡的特点, 优化了Dslash模块的访存操作. 实验测试表明, 相比优化前的求解器获得了约30倍的加速比, 为国产异构超算下格点QCD软件性能优化提供了有益的参考价值.     

空间曲线的特征识别与高质量非均匀采样

为避免传统均匀采样方法因忽视曲线重要特征而生成不理想的采样结果,获得给定数量且由特征点和辅助点组成的采样点序列,提出基于特征识别的高质量空间曲线非均匀采样方法.首先使用抛物线插值法得到曲线上所有曲率极大值点和挠率极大值点的近似位置,经筛选后产生特征点,以更好地抓住空间曲线的轮廓特征.然后定义基于弧长、曲率和挠率加权组合的特征函数,并以此自适应地选取曲线上的辅助点.与3种主流采样方法比较的实验结果表明,该方法能够获得更高质量的采样结果且具有更好的实用性,从而进一步改善空间曲线的B样条拟合效果.     

FPGA互连测试中的反馈桥接故障覆盖问题

现场可编程门阵列(FPGA)内部资源众多,其中互连资源出现故障的概率远远高于片内其他资源,而在以往许多互连测试研究中,所生成的测试配置存在无法覆盖反馈桥接故障的难题,所以较难有测试配置实现故障列表的100%覆盖。因此通过约束桥接故障只发生在单个查找表(LUT)内的信号线上,并结合单项函数,对反馈桥接故障模型进行优化改进,从根本上解决难题；然后对优化后的反馈桥接故障设置相应的约束条件,再使用布尔可满足性理论(SAT)生成满足约束条件的测试配置。采用优化后的故障模型对ISCAS"89基准电路进行了测试配置生成实验,结果表明生成的测试向量解决了反馈桥接故障的覆盖难题,并且在实现故障列表的100%覆盖下,优化后的故障模型所需要的测试配置数最少。     

基于ERNIE-BiGRU模型的摘要语步自动识别研究

学术文献的摘要是对文献主要内容的浓缩,摘要不同部分的语步具有不同的信息,语步的自动识别和抽取对于学术摘要的后续研究有着重要的应用价值,而目前语步识别的研究相对较少,并且相关算法的效果还需要提高。针对上述问题,该文提出了一种基于ERNIE-BiGRU模型的语步识别算法。该算法首先结合中文句法分析理论提出基于句法依存关系的多语步结构拆分法,对学术文献摘要多语步结构进行自动拆分,获得多个单语步结构;然后构建用于训练的单语步结构语料库,并利用知识增强语义表示预训练模型,训练出句子级词向量;最后将训练出的单语步结构词向量信息输入双向门限循环单元(BiGRU)进行摘要语步自动化识别,取得了良好的效果。实验结果表明,该算法具有较好的鲁棒性和较高的识别精度,在结构化和非结构化摘要上的识别准确率分别达到了96.57%和93.75%。     

Effects of multiple freeze–thaw cycles on meat quality,nutrients, water distribution and microstructure in bovine rumen smooth muscle

This study investigated the effect of 5 freeze–thaw cycles (freezing at −18°C for 12 h and then thawing at 4°C for approximately 12 h) on the meat quality, proximate composition, water distribution and microstructure of bovine rumen smooth muscle (BSM). As the number of freeze–thaw cycles increased, BSM pH, shear force, water content and protein content decreased by 3.06%, 35.50%, 14.49% and 21.11%, respectively, whereas BSM thawing loss, cooking loss, pressing loss, total aerobic count (TAC), ash content and fat content increased by 108.12%, 47.75%, 78.33%, 90.99%, 105% and 35.20%, respectively. The freeze–thaw cycles resulted in greater protein and lipid oxidation, as evidenced by a 36.46% reduction in the sulfhydryl content and a 209.06% and 338.46% increase in the carbonyl and malondialdehyde contents, respectively. Ice crystal formation disrupted the structural integrity of the muscle tissue. Low-field nuclear magnetic resonance results showed that the freeze–thaw cycles prolonged the relaxation times (T_2b, T₂₁ and T₂₂), indicating that immobile water shifted to free water, and consequently, free water mobility increased. After 3 freeze–thaw cycles, the decline in shear force slowed, the increase in thawing loss became accelerated, and the TAC approached the domain value (6 log colony-forming units/g). Therefore, the number of freeze–thaw cycles of smooth muscle during transport, storage and distribution should be controlled to 3 or fewer. The current results provide a theoretical basis and data support for the further utilisation and culinary processing of smooth muscle.     

基于纸浆纤维的贵重物品内包装塑造系统研究

为解决贵重物品与其内包装“契合度”不高的问题，提出基于纸浆纤维的贵重物品内包装塑造系统。系统通过三维扫描获取待包装物品的点云信息，经主控计算机进行数据处理，以下位机为执行中枢，辅之其他外部设备，利用纸浆纤维为贵重物品塑造“量身定制”的内包装，提升内包装契合度，增强保护效果，绿色环保，安全稳定。     

CDBN‑IKELM的轴承变工况故障诊断方法

针对现有方法在轴承变工况方面存在的诊断精度低、人工提取特征不充分等问题，提出了基于卷积深度置信网络（convolutional deep belief network，简称CDBN）与改进核极限学习机 （improved Kernel?based extreme learning machine，简称IKELM）的滚动轴承故障智能识别方法。首先，由卷积深度置信网络对原始信号内的故障特征进行深层自适应提取；其次，利用等距特征映射对提取的多维特征进行降维，去除冗余特征信息；然后，采用改进的核极限学习机对特征进行分类，使用粒子群（particle swarm optimization， 简称PSO）对模型重要参数进行优化，实现滚动轴承变工况下的故障识别；最后，将所提方法应用于不同工况下多种轴承故障的诊断。实验结果表明，该方法能够智能有效地识别变工况的轴承故障，诊断结果优于已有的智能故障诊断方法。     

中药桂枝总黄酮的提取工艺研究

优化桂枝总黄酮的提取工艺，建立桂枝的提取和含量测定方法。通过单因素试验，考察提取方法、提取溶剂浓度、提取体积、提取时间对药材总黄酮含量的影响，采用正交试验，优化提取工艺条件，筛选出桂枝总黄酮的最佳提取工艺。总黄酮最佳提取工艺为75%乙醇、料液比1:40、回流提取时间60 min。该方法能有效测定桂枝药材总黄酮的含量，为该药材的质量标准研究提供一定的科学依据。本方法重复性较好、方法稳定、可行。