检索结果-内蒙古大学图书馆

物联网学报 2023年第2期7卷 50-66页

作者：耿光磊高博熊轲樊平毅陆杨王煜炜北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京交通大学高速铁路网络管理教育部工程研究中心北京100044 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 中国科学院计算技术研究所北京100190

基于内生人工智能(AI,artificial intelligence)在大规模复杂异构网络中实现万物智联是6G的重要特征之一。联邦学习(FL,federated learning)因其数据处理本地化这一特有的机器学习架构,被认为是在6G场景中实现分布式泛在智联的重要途径... 详细信息

基于内生人工智能(AI,artificial intelligence)在大规模复杂异构网络中实现万物智联是6G的重要特征之一。联邦学习(FL,federated learning)因其数据处理本地化这一特有的机器学习架构,被认为是在6G场景中实现分布式泛在智联的重要途径,已成为6G的重要研究方向。为此,首先分析了在未来6G,特别是物联网(IoT,internet of things)场景中引入分布式AI的必要性,以此为基础论述了FL在满足相关6G指标要求的潜力,并从架构设计、资源利用、数据传输、隐私保护、服务提供角度综述了FL如何赋能6G网络,最后给出了FL赋能6G研究存在的一些关键挑战和未来有价值的研究方向。

关键词： 6G网络物联网人工智能联邦学习

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面向100 Gbps网络应用的RISC-V CPU设计与实现

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计算机辅助设计与图形学学报 2021年第6期33卷 956-962页

作者：李晓霖韩萌郝凯薛海韵卢圣健张昆明祁楠牛星茂肖利民郝沁汾中国科学院计算技术研究所高通量计算机研究中心北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 北京航空航天大学计算机科学与工程学院北京100191 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院微电子研究所系统封装与集成研发中心北京100029

RISC-V作为新一代开源精简指令集,具有功耗低、面积小和性能高的优点,因此基于RISC-V架构的技术和产品发展迅速.然而,目前基于RISC-V架构的中高端64位CPU设计实例很少,也缺乏相应的商用IP,尤其是在面向高速网络应用方面.因此,首先改进... 详细信息

RISC-V作为新一代开源精简指令集,具有功耗低、面积小和性能高的优点,因此基于RISC-V架构的技术和产品发展迅速.然而,目前基于RISC-V架构的中高端64位CPU设计实例很少,也缺乏相应的商用IP,尤其是在面向高速网络应用方面.因此,首先改进了开源的64位U500 RISC-V SoC,包括增加了总线宽度和集成二级缓存等;然后在CPU中实现了完整的100 Gbps以太网功能模块,包括介质访问控制子层、物理编码子层和串行器/解串器以及用于该功能模块的发送缓冲区和接收缓冲区;最后通过前端仿真、FPGA验证以及启动Linux操作系统,验证了所设计的64位RISC-V CPU以及100 Gbps以太网功能模块的正确性和有效性.所设计的RISC-V CPU和100 Gbps以太网功能模块可应用于智能网卡等数据中心应用场景.

关键词： RISC-V 片上系统 100 Gbps以太网介质访问控制子层物理编码子层串行器/解串器智能网卡

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颅颌面点云数据解剖标志点及对称参考平面的构建算法浅析

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中华口腔医学杂志 2023年第6期58卷 519-526页

作者：赵一姣高林王勇北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心、口腔修复教研室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心、国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心、口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 中国科学院计算技术研究所、中国科学院大学北京100000

点云数据是口腔虚拟手术设计、颜面不对称分析等环节的基础,颅颌面三维特征在口腔颌面外科、正畸矫治设计中发挥关键作用。随着口腔数字化技术临床应用的普及,颅颌面三维特征的自动化构建成为研究发展趋势,因而基于颅颌面点云数据的三... 详细信息

点云数据是口腔虚拟手术设计、颜面不对称分析等环节的基础,颅颌面三维特征在口腔颌面外科、正畸矫治设计中发挥关键作用。随着口腔数字化技术临床应用的普及,颅颌面三维特征的自动化构建成为研究发展趋势,因而基于颅颌面点云数据的三维解剖标志点定点和对称参考平面构建算法备受关注。本文结合笔者团队研究及国内外研究进展,论述基于颅颌面点云数据,构建解剖标志点和对称参考平面特征的数学算法和深度学习算法,阐述该领域的发展历程和最新研究进展,分析探讨各种方法的优势及局限,以期为口腔临床研究和应用提供参考。

关键词：人工智能测颅法牙测量学算法深度学习解剖标志点对称参考平面

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基于腕部姿态的帕金森病用药后开-关期检测

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浙江大学学报（工学版） 2021年第4期55卷 639-647,657页

作者：张腾蒋鑫龙陈益强陈前米涛免陈彪中国科学院计算技术研究所北京100190 移动计算与新型终端北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 首都医科大学宣武医院国家老年疾病临床研究中心北京100053

针对医疗普适场景下的帕金森病患者高精度用药开-关期检测问题,提出基于腕部姿态的帕金森病开-关期检测方法.利用佩戴在手腕处的运动传感器数据进行姿态解算,得到腕部姿态信息特征,作为卷积神经网络输入进行帕金森病开-关期状态分类.在... 详细信息

针对医疗普适场景下的帕金森病患者高精度用药开-关期检测问题,提出基于腕部姿态的帕金森病开-关期检测方法.利用佩戴在手腕处的运动传感器数据进行姿态解算,得到腕部姿态信息特征,作为卷积神经网络输入进行帕金森病开-关期状态分类.在医院临床患者测试数据上进行的对比实验表明,与采用运动传感器原始数据的最优结果相比,采用姿态信息能够提升20.3%的检测准确率;与当前最优的网络结构相比,该方法所采用的卷积神经网络在保持相似检测准确率(88.7%)的前提下,将模型参数量降低90.4%.在医院临床患者自由活动数据上进行的实验表明,该方法能够在非限定动作下预测患者开-关期状态,达到开期91.5%和关期94.4%的准确率.

关键词：帕金森疾病腕部姿态运动状态评估可穿戴传感器深度学习

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可信执行环境软件侧信道攻击研究综述

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软件学报 2023年第1期34卷 381-403页

作者：杨帆张倩颖施智平关永首都师范大学信息工程学院北京100048 高可靠嵌入式系统北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京100048 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 电子系统可靠性技术北京市重点实验室(首都师范大学) 北京100048 北京成像理论与技术高精尖创新中心(首都师范大学) 北京100048

为保护计算设备中安全敏感程序运行环境的安全,研究人员提出了可信执行环境(TEE)技术,通过对硬件和软件进行隔离为安全敏感程序提供一个与通用计算环境隔离的安全运行环境.侧信道攻击从传统的需要昂贵设备发展到现在仅基于微体系结构状... 详细信息

为保护计算设备中安全敏感程序运行环境的安全,研究人员提出了可信执行环境(TEE)技术,通过对硬件和软件进行隔离为安全敏感程序提供一个与通用计算环境隔离的安全运行环境.侧信道攻击从传统的需要昂贵设备发展到现在仅基于微体系结构状态就能通过软件方式获取机密信息的访问模式,从而进一步推测出机密信息.TEE架构仅提供隔离机制,无法抵抗这类新出现的软件侧信道攻击.深入调研了ARM TrustZone、Intel SGX和AMD SEV这3种TEE架构的软件侧信道攻击及相应防御措施,并探讨其攻击和防御机制的发展趋势.首先,介绍了ARM TrustZone、Intel SGX和AMD SEV的基本原理,并详细阐述了软件侧信道攻击的定义以及缓存侧信道攻击的分类、方法和步骤;之后从处理器指令执行的角度,提出一种TEE攻击面分类方法,利用该方法对TEE软件侧信道攻击进行分类,并阐述了软件侧信道攻击与其他攻击相结合的组合攻击;然后详细讨论TEE软件侧信道攻击的威胁模型;最后全面总结业界对TEE软件侧信道攻击的防御措施,并从攻击和防御两方面探讨TEE软件侧信道攻击未来的研究趋势.

关键词：可信执行环境(TEE) 隔离架构 ARM TrustZone Intel SGX AMD SEV 软件侧信道攻击

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基于注意力机制的单阶段目标检测锚点框部件感知特征表达

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计算机辅助设计与图形学学报 2020年第8期32卷 1293-1304页

作者：唐乾坤胡瑜中国科学院计算技术研究所智能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

针对现有单阶段目标检测算法锚点框特征表达不足影响检测精度的问题,提出了一种增强锚点框特征表达的算法,其包含注意力机制模块和部件感知模块.首先,注意力机制模块根据各个锚点框的不同属性自适应地提供不同的特征表达.然后,部件感知... 详细信息

针对现有单阶段目标检测算法锚点框特征表达不足影响检测精度的问题,提出了一种增强锚点框特征表达的算法,其包含注意力机制模块和部件感知模块.首先,注意力机制模块根据各个锚点框的不同属性自适应地提供不同的特征表达.然后,部件感知模块准确地提取各个锚点框内部的判别性部件特征以作为各个锚点框进行预测所需的特有特征.将所提设计与现有SSD算法结合并在多个公开的目标检测数据集上进行实验,结果表明,所提算法能够显著提高单阶段目标检测算法的精度并维持实时运行速度(14 ms);进一步地,在扩展实验上的结果表明,所提算法也能够改善生成的区域建议框的召回率及两阶段目标检测算法的精度.

关键词：卷积神经网络单阶段目标检测区域建议框注意力模块部件感知模块

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基于正负锚点框均衡及特征对齐的单阶段目标检测算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2020年第11期32卷 1773-1783页

作者：唐乾坤胡瑜中国科学院计算技术研究所智能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

针对正负例锚点框不均衡将降低基于锚点框的单阶段目标检测算法的检测精度的问题,提出一种包含锚点框提升模块和特征对齐模块来均衡正负例锚点框的算法.首先在锚点框提升模块中预测各个锚点框为正例的可能性,并粗略调整初始锚点框的位... 详细信息

针对正负例锚点框不均衡将降低基于锚点框的单阶段目标检测算法的检测精度的问题,提出一种包含锚点框提升模块和特征对齐模块来均衡正负例锚点框的算法.首先在锚点框提升模块中预测各个锚点框为正例的可能性,并粗略调整初始锚点框的位置和尺寸;然后在特征对齐模块中为调整后的锚点框提取预测所需的对齐特征;最后检测网络借助锚点框提升模块输出信息,从调整后的锚点框中识别出简单负例锚点框,并在训练阶段忽略其梯度.将文中算法应用于以VGG-16和ResNet-101为特征提取网络的编解码架构中,在目标检测数据集MS COCO和PASCAL VOC上进行实验,结果表明,该算法能够显著改善不均衡问题,提高单阶段目标检测算法的检测精度(MS COCO和PASCAL VOC上的精度分别为42.8%和82.7%),并维持28.6帧/s的实时运行速度.

关键词：卷积神经网络单阶段目标检测锚点框正负例不均衡锚点框提升模块特征对齐模块

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面向异构多核处理器的FPGA验证

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计算机研究与发展 2021年第12期58卷 2684-2695页

作者：李小波唐志敏李文计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 上海处理器技术创新中心上海200120

随着处理器架构的发展,高性能异构多核处理器不断涌现.由于高性能异构多核处理器的设计十分复杂,为了降低设计风险,缩短验证周期,提前进行软件开发,复现硅后问题等,通常需要搭建现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)... 详细信息

随着处理器架构的发展,高性能异构多核处理器不断涌现.由于高性能异构多核处理器的设计十分复杂,为了降低设计风险,缩短验证周期,提前进行软件开发,复现硅后问题等,通常需要搭建现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的原型验证平台,并基于FPGA平台开展种类繁多,功能各异的软硬协同验证和调试工作.提出的基于同构FPGA平台对异构多核高性能处理器的FPGA调试、验证方法,有效地利用了异构多核处理器的架构特征,同构FPGA的对称特点,以层次化的方法自顶向下划分FPGA,自底向上构建FPGA平台.结合差速桥、自适应延迟调节、内嵌的虚拟逻辑分析仪(virtual logic analyzer,VLA)等技术可快速完成FPGA平台的点亮(bring-up)和部署.所提出的多核互补,核间替换模拟的调试SHELL等方法可以快速完整地对目标高性能异构多核处理器进行FPGA验证.通过该FPGA原型验证平台,成功地完成了硅前验证,软硬件协同开发和测试,硅后问题复现工作,并为下一代处理器架构设计提供了快速的硬件平台.

关键词：异构多核 FPGA原型验证差速桥自适应延迟调节虚拟逻辑分析仪核间替换模拟

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全景式大数据质量评估指标框架构建研究

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管理科学学报 2023年第5期26卷 138-153页

作者：安小米黄婕许济沧王丽丽洪学海王志强韩新伊中国人民大学信息资源管理学院北京100872 数据工程与知识工程教育部重点实验室北京100872 中国人民大学智慧城市研究中心北京100872 中国科学院计算技术研究所北京100086 中国科学院计算机网络信息中心北京100086 中国标准化研究院北京100086

大数据质量评估工作是促进数字经济、数字社会、数字政府高质量发展的重要保障.本研究针对当前大数据质量评估指标缺少标准化文件来源和全景式评估的相关问题,梳理出大数据质量评估的多种应用场景,以综合集成方法论为指导提出由“人理-... 详细信息

大数据质量评估工作是促进数字经济、数字社会、数字政府高质量发展的重要保障.本研究针对当前大数据质量评估指标缺少标准化文件来源和全景式评估的相关问题,梳理出大数据质量评估的多种应用场景,以综合集成方法论为指导提出由“人理-事理-数理-机理”(HBDA)构成的全景式大数据质量评估视角.采用内容分析和编码方法,以大数据质量相关标准化文件丰富指标来源的代表性文献,经过3名研究人员的两轮筛选,构建出由56个指标构成的全景式大数据质量评估指标框架.采用案例研究法,开展B市国际大数据交易所、B市城市管理综合行政执法局和B市大数据中心三个实践案例研究,有效验证了该框架的正确性和可用性.所提出的HBDA视角下全景式大数据质量评估指标框架,拓展了全景式PAGE框架在大数据质量评估多场景中的应用;创新了大数据质量评估多维标准化协同的路径;对整体提升数字经济、数字社会和数字政府建设中的大数据质量具有战略意义,对增强数字国家的数据治理能力、大数据驱动的管理与决策能力具有指导意义.

关键词：大数据质量评估指标框架构建全景式框架 HBDA视角

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一种面向非易失性内存文件系统的数据读写粒度控制策略

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高技术通讯 2021年第7期31卷 692-704页

作者：王盈蒋德钧熊劲中国科学院计算技术研究所先进计算机系统研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

数据读写是文件系统的重要操作。传统的文件系统基于磁盘设计,数据读写需要旋转磁头,因此数据读写慢。文件系统使用I/O调度层对读写操作进行拆分和合并,减少磁头寻道时间,提高系统性能。新型非易失性内存(NVMM)支持字节寻址和随机访问,... 详细信息

数据读写是文件系统的重要操作。传统的文件系统基于磁盘设计,数据读写需要旋转磁头,因此数据读写慢。文件系统使用I/O调度层对读写操作进行拆分和合并,减少磁头寻道时间,提高系统性能。新型非易失性内存(NVMM)支持字节寻址和随机访问,文件系统可以直接使用内存指令进行数据操作。因此,现有的NVMM文件系统,如ext4-dax、PMFS和NOVA,不再考虑数据操作粒度的优化,直接按照文件数据的存储粒度(如4kB)在应用和文件系统之间传输数据。然而,文件系统中的数据读写性能仍然受到操作粒度的影响。本文分析了文件系统在真实NVMM硬件上的性能,发现大粒度操作会降低文件系统性能,并针对数据读写操作粒度提出了优化策略。实验结果表明,本文提出的优化策略使得NVMM文件系统性能提升30.1%。

关键词：非易失性内存(NVMM) 文件系统性能数据读写粒度

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