YOLOv3-tiny的硬件加速设计及FPGA实现

YOLOv3-tiny具有优秀的目标检测能力,但模型所需的计算力依然较大,难以实现面向嵌入式领域的应用。提出一种YOLOv3-tiny的硬件加速方法,并在FPGA平台上实现。首先,针对网络定点化设计,以数据精度与资源消耗为设计指标,通过对模型中数据分布的统计以及数据类型的划分,提出了不同的定点化策略。其次,针对网络并行化设计,通过对卷积神经网络计算特性的分析,使用循环调整、循环分块、循环展开和数组分割等方法,设计了可扩展的常用硬件计算单元架构。然后,针对网络流水化设计,从层间与层内2个方面进行研究,以层间数据流方向和层内任务划分为基础,设计了一种灵活的流水化计算架构。最后,在XILINX XC7Z020CLG400-1平台上进行实验,结果表明,相较于667 MHz的单核ARM-A9处理器,加速比高达290.56。     

面向水流系统功能的多维度水资源承载力评价指标体系

在简述水资源承载力研究进展的基础上,基于系统结构与功能的相互关系和水资源系统的演变特征,从水资源系统自然演化、生态服务和社会服务三大功能推演出水资源系统的水量、水质、水生栖息环境和连通性四维结构,并以此对水资源承载力进行表征。基于对水资源承载主体、客体及承载过程的分析,以水资源承载支撑力、压力和调控力描述承载过程,建立了基于承载过程的"水量-水质-水生栖息环境-连通性"四维指标体系,该指标体系可用于不同流域或区域多维水资源承载力评价。     

单光子探测器的研究进展

单光子探测器能够探测极微弱光信号, 具有较高的灵敏度, 在民用和国防领域都有广泛的应用。近年来, 随着科学技术的飞速发展, 在传统光电探测器件不断优化和改进的同时, 其它新型光电探测器件也得到了极大发展且取得了重要技术成果。为深入了解单光子探测器的技术发展现状和趋势, 总结了目前具有代表性的单光子探测器在研究现状、技术难点和最新技术突破等方面的关键信息, 分析了光电倍增管和雪崩光电二极管等传统单光子探测器的优势与不足以及之后的技术发展方向, 同时还介绍了超导纳米线单光子探测器和基于新型2维材料的雪崩光电二极管等几类具有良好光电性能和巨大发展潜力的新型单光子探测器, 并对其发展前景进行了展望。     

气相色谱仪日常使用及故障分析与处理

气相色谱分析仪用于分析检测化工原料气和成品气,该仪器在化工领域广泛应用,所以分析人员在学习掌握气相色谱仪的使用及分析操作技术的同时,了解常见故障和具备分析处理能力则尤为重要。     

一个结合多方面定性空间信息的新方法

定性空间推理是人工智能领域中非常重要的研究内容.空间信息包含拓扑关系、大小关系、形状、距离等很多方面.以往多侧重于单一方面的研究,如何将孤立的各方面信息进行统一表示和推理是当前定性空间推理中的一个重要问题.提出利用结合操作来融合不同空间信息表示的新方法.利用结合操作,可以由原先完备互斥关系集合得到新关系,同时利用原有的复合表自动生成新关系的粗复合表.基于结合操作,给出2个理论模型:结合拓扑关系与大小关系模型、结合拓扑关系与远近关系模型.并提出了邻域划分图的概念,说明了邻域划分图与概念邻域图的关系.利用邻域划分图回答了Galton提出的问题:为什么LOS(视觉光线演算)的概念邻域图不同于标准的空间或时间关系的概念邻域图,这些关系的复合表中关系总是来自于概念邻域图.     

基于矩阵计算极小碰集的启发式算法

提出了一种基于矩阵模型计算极小碰集的新方法。通过在矩阵中存储冲突集合簇的相关信息,引入集合簇中元素的频率作为启发信息,完成对极小碰集的计算。该算法的数据结构简单,程序易于实现,同时启发信息的引入减少了节点的生成。该算法可以产生而且仅产生所有的极小碰集。实验结果表明该算法有较高的计算效率。     

一种用于常识空间信息处理的定性空间关系模型

在空间信息处理中,一些常识空间信息通常结合多方面空间关系,而且这些空间关系是动态变化的.为了有效地表示这些复杂的空间关系,并对其进行推理,提出了一种结合拓扑、方向和大小关系的空间信息处理模型TDSC (topology-direction-size calculus),并基于TDSC模型提出了处理动态空间关系变化的表示推理框架.首先,利用同对象多属性的方法建立了融合大小、拓扑和方向关系的完备至斥基本关系表示;然后提出了复合表生成算法和推理算法,使得原有模型的表示和推理结果可以直接在新模型中使用.同时提出处理动态空间关系的邻域划分图,给出了邻域划分图的自动生成算法,以及TDSC模型的邻域划分图.最后给出基于TDSC模型邻域划分图的表示和推理框架,并结合实例说明框架的正确性和有效性.     

一种基于模式的故障诊断方法

提出一种改进的基于模式的故障诊断方法。将故障定义为可以用正则表达式描述的模式,避免了传统的用 “特殊”事件表示故障的局限性。将正则表达式转化成等价的确定性有限自动机,便于构造故障模式空间。故障模式 空间包含系统所有的故障信息,可以描述单故障、故障序列、多故障、间歇性故障等多种故障形式。最后给出基于故障 模式空间的可诊断性定义和诊断系统。     

基于DSP+FPGA的多轴数字交流伺服同步运行控制系统

在分析交流伺服系统特点的基础上,设计了基于DSP FPGA的多轴交流伺服电机同步运行控制系统,包括系统的硬件设计和软件设计,并实现了4个交流伺服电机同步运行的P ID控制算法。在空载条件下进行了不同转速的同步运行实验。实验结果表明该系统可以实现多轴同步运行高精度控制。     

冷却水流量对凝汽器性能影响的试验研究

通过试验进行了冷却水流量对凝汽器性能的影响研究,得到了凝汽器压力、传热系数和传热端差随冷却水流量的变化规律。试验结果表明,在本试验参数范围内,随着冷却水量增加,凝汽器压力成近似线性减小,传热系数成近似线性增加。冷却水流量对凝汽器端差影响存在临界值。理论分析表明,传热系数采用美国热交换学会(HEI)公式计算时,凝汽器传热单元数(NTU)大于1.59,则端差随冷却水流量增加而增加;NTU小于1.59,则端差随冷却水流量增加而减小,与试验结果完全吻合。