We present an approximate DRAM architecture for energy-efficient deep learning. Our key premise is that by bounding memory errors to non-critical information, we can significantly reduce DRAM refresh energy without compromising recognition accuracy of deep neural networks. To validate the key premise, we make extensive Monte-Carlo simulations for several well-known convolutional neural networks such as LeNet, ConvNet and AlexNet with the input of MINIST, CIFAR-10, and ImageNet, respectively. We assume that the highest-order 8-bits (in single precision) and 4-bits (in half precision) are protected from retention errors under the proposed architecture and then, randomly inject bit-errors to unprotected bits with various bit-error-rates. Here, recognition accuracies of the above convolutional neural networks are successfully maintained up to the 10-5-order bit-error-rate. We simulate DRAM energy during inference of the above convolutional neural networks, where the proposed architecture shows the possibility of considerable energy saving up to 10 ~ 37.5% of total DRAM energy.
Yuantian, Xia;XuPeng Kou;Weie Jia;Shuhan Lu;Longhe Wang;Lin Li
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
v.17
no.7
/
pp.1841-1857
/
2023
CenterNet, a novel object detection algorithm without anchor based on key points, regards the object as a single center point for prediction and directly regresses the object's height and width. However, because the objects have different sizes, directly regressing their height and width will make the model difficult to converge and lose the intrinsic relationship between object's width and height, thereby reducing the stability of the model and the consistency of prediction accuracy. For this problem, we proposed an algorithm based on the regression of the diagonal half-length and the center angle, which significantly compresses the solution space of the regression components and enhances the intrinsic relationship between the decoded components. First, encode the object's width and height into the diagonal half-length and the center angle, where the center angle is the angle between the diagonal and the vertical centreline. Secondly, the predicted diagonal half-length and center angle are decoded into two length components. Finally, the position of the object bounding box can be accurately obtained by combining the corresponding center point coordinates. Experiments show that, when using CenterNet as the improved baseline and resnet50 as the Backbone, the improved model achieved 81.6% and 79.7% mAP on the VOC 2007 and 2012 test sets, respectively. When using Hourglass-104 as the Backbone, the improved model achieved 43.3% mAP on the COCO 2017 test sets. Compared with CenterNet, the improved model has a faster convergence rate and significantly improved the stability and prediction accuracy.
Background: Heat shock proteins play an important role in protection from stress stimuli and metabolic insults in almost all organisms. Methods: In this study, computational tools were used to deeply analyse the physicochemical characteristics and, using homology modelling, reliably predict the tertiary structure of the blunt snout bream (Ma-) Hsp70 and Hsc70 proteins. Derived three-dimensional models were then used to predict the function of the proteins. Results: Previously published predictions regarding the protein length, molecular weight, theoretical isoelectric point and total number of positive and negative residues were corroborated. Among the new findings are: the extinction coefficient (33725/33350 and 35090/34840 - Ma-Hsp70/ Ma-Hsc70, respectively), instability index (33.68/35.56 - both stable), aliphatic index (83.44/80.23 - both very stable), half-life estimates (both relatively stable), grand average of hydropathicity (-0.431/-0.473 - both hydrophilic) and amino acid composition (alanine-lysine-glycine/glycine-lysine-aspartic acid were the most abundant, no disulphide bonds, the N-terminal of both proteins was methionine). Homology modelling was performed by SWISS-MODEL program and the proposed model was evaluated as highly reliable based on PROCHECK's Ramachandran plot, ERRAT, PROVE, Verify 3D, ProQ and ProSA analyses. Conclusions: The research revealed a high structural similarity to Hsp70 and Hsc70 proteins from several taxonomically distant animal species, corroborating a remarkably high level of evolutionary conservation among the members of this protein family. Functional annotation based on structural similarity provides a reliable additional indirect evidence for a high level of functional conservation of these two genes/proteins in blunt snout bream, but it is not sensitive enough to functionally distinguish the two isoforms.
A method based on ethyl acetate extraction and gas chromatography with tandem mass spectrometry was developed for determining tetraconazole residues in fruits and vegetables. A 10 g homogenized sample was mixed with 10 mL ethyl acetate, shaken vigorously for 3 min, stored at $-20^{\circ}C$ for 15 min, and then vortexed vigorously for 1 min; 1 g NaCl and 4 g anhydrous $MgSO_4$ were added. The clean-up was carried out by applying dispersive solid-phase with 150 mg $MgSO_4$and 50 mg primary secondary amine. Three precursor product ion transitions for tetraconazole were measured and evaluated to provide the maximum degree of confidence. Average recoveries in fruits and vegetables at three levels (0.005, 0.05 and 0.5 mg/kg) ranged from 85.53% to 110.66% with relative standard deviations ($RSD_r$) from 1.3% to 17.5%. The LODs ranged from 0.002 to 0.004 ${\mu}g$/kg, and LOQs ranged from 0.006 to 0.012 ${\mu}g$/kg. This method was also applied to determine tetraconazole residue in cucumber dissipation experiment under field conditions. The half-lives of tetraconazole in cucumber were in the range of 2.1-3.1 days.
Background: Microsporum canis is a zoonotic disease that can cause dermatophytosis in animals and humans. Objectives: In clinical practice, ketoconazole (KTZ) and other imidazole drugs are commonly used to treat M. canis infection, but its molecular mechanism is not completely understood. The antifungal mechanism of KTZ needs to be studied in detail. Methods: In this study, one strain of fungi was isolated from a canine suffering with clinical dermatosis and confirmed as M. canis by morphological observation and sequencing analysis. The clinically isolated M. canis was treated with KTZ and transcriptome sequencing was performed to identify differentially expressed genes in M. canis exposed to KTZ compared with those unexposed thereto. Results: At half-inhibitory concentration (½MIC), compared with the control group, 453 genes were significantly up-regulated and 326 genes were significantly down-regulated (p < 0.05). Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction analysis verified the transcriptome results of RNA sequencing. Gene ontology enrichment analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment analysis revealed that the 3 pathways of RNA polymerase, steroid biosynthesis, and ribosome biogenesis in eukaryotes are closely related to the antifungal mechanism of KTZ. Conclusions: The results indicated that KTZ may change cell membrane permeability, destroy the cell wall, and inhibit mitosis and transcriptional regulation through CYP51, SQL, ERG6, ATM, ABCB1, SC, KER33, RPA1, and RNP genes in the 3 pathways. This study provides a new theoretical basis for the effective control of M. canis infection and the effect of KTZ on fungi.
The present study experimentally and analytically investigated the push-out behaviour of H-shaped steel section embedded in ultrahigh-performance fibre-reinforced concrete (UHPFRC). The effect of significant parameters such as the concrete types, fibre content, embedded steel length, transverse reinforcement ratio and concrete cover on the bond stress, development of bond stress along the embedded length and failure mechanism has been reported. The test results show that the bond slip behaviour of steel-UHPFRC is different from the bond slip behaviour of steel-normal concrete and steel-high strength concrete. The bond-slip curves of steel-normal concrete and steel-high strength concrete exhibit brittle behaviour, and the bond strength decreases rapidly after reaching the peak load, with a residual bond strength of approximately one-half of the peak bond strength. The bond-slip curves of steel-UHPFRC show an obvious ductility, which exhibits a unique displacement pseudoplastic effect. The residual bond strength can still reach from 80% to 90% of the peak bond strength. Compared to steel-normal concrete, the transverse confinement of stirrups has a limited effect on the bond strength in the steel-UHPFRC substrate, but a higher stirrup ratio can improve cracking resistance. The experimental campaign quantifies the local bond stress development and finds that the strain distribution in steel follows an exponential rule along the steel embedded length. Based on the theory of mean bond and local bond stress, the present study proposes empirical approaches to predict the ultimate and residual bond resistance with satisfactory precision. The research findings serve to explain the interface bond mechanism between UHPFRC and steel, which is significant for the design of steel-UHPFRC composite structures and verify the feasibility of eliminating longitudinal rebars and stirrups by using UHPFRC in composite columns.
Jian Li;Jing Zhao;Zhihong Liu;Ding She;Heng Xie;Lei Shi
Nuclear Engineering and Technology
/
v.56
no.1
/
pp.147-159
/
2024
Plutonium-238 has always been considered as the one of the promising radioisotopes for space nuclear power supply, which has long half-life, low radiation protection level, high power density, and stable fuel form at high temperatures. The industrial-scale production of 238Pu mainly depends on irradiating solid 237NpO2 target in high flux reactors, however the production process faces problems such as large fission loss and high requirements for product quality control. In this paper, a conceptual design study of producing 238Pu in a multi-purpose high flux reactor was evaluated and analyzed, which includes a sensitivity analysis on 238Pu production and a further study on the irradiation scheme. It demonstrated that the target structure and its location in the reactor, as well as the operation scheme has an impact on 238Pu amount and product quality. Furthermore, the production efficiency could be improved by optimizing target material concentration, target locations in the core and reflector. This work provides technical support for irradiation production of 238Pu in high flux reactors.
Objective: The aim of this work was to assess the effect of fermented blueberry (FB; 2%, 4%, and 6%) on the oxidative stability and volatile molecule profiles of emulsion-type sausage stored at 4℃ for 28 days. Methods: The antioxidant activity of FB was determined through radical-scavenging activity against 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and hydroxyl radicals. Four formulations of sausage treatments with different FB levels (0%, 2%, 4%, 6%) were prepared, then peroxide value (POVs), thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) values, protein carbonyls and thiol groups were measured. The aroma profiles of sausages for each treatment was also determined. Results: The half maximal inhibitory concentration indicated that FB had greater scavenging ability than ascorbic acid against DPPH and hydroxyl radicals. Sausages with FB significantly retarded increases in POVs and TBARS, as well as in the content of protein carbonyls during all storage days (p<0.05). Particularly, 4% and 6% FB-treated sausages had better oxidation inhibition effects. However, FB accelerated the reduction in thiol groups (p<0.05). Additionally, FB inhibits the excessive formation of aldehyde compounds; for example, hexanal, which may cause rancid flavors, decreased from 58.25% to 19.41%. FB also created 6 alcohols (i.e., 2-methyl-1-propanol, 3-methyl-1-butanol, and phenylethyl alcohol), 5 ester compounds (i.e., ethyl acetate, ethyl lactate, and ethyl hexanoate) and 3-hydroxy-2-butanone in the sausages that contribute to sausage flavors. The principal component analysis showed that the aroma profiles of sausages with and without FB are easily identified. Conclusion: The addition of FB could significantly reduce the lipid and protein oxidation and improve oxidative stability for storage. Also, adding FB could inhibit rancid flavors and contribute to sausage flavors.
A high performance interleaved bridgeless boost power factor correction (PFC) rectifier operating under the critical current conduction mode (CrM) is proposed in this paper to improve the efficiency and system performance of various applications, such as nano-grid systems. By combining the interleaved technique with the bridgeless topology, the circuit contains two independent branches without rectifier diodes. The branches operate in interleaved mode for each respective half-line period. Moreover, when operating in CrM, all the power switches take on soft-switching, thereby reducing switching losses and raising system efficiency. In addition, the input current flows through a minimum amount of power devices. By employing a commercial PFC controller, an effective control scheme is used for the proposed circuit. The operating principle of the proposed circuit is presented, and the design considerations are also demonstrated. Simulations and experiments have been carried out to evaluate theoretical analysis and feasibility of the proposed circuit.
A blue laccase was purified from a white rot fungus of Trametes trogii, which was a monomeric protein of 64 kDa as determined by SDS-PAGE. The enzyme acted optimally at a pH of 2.2 to 4.5 and a temperature of 70℃ and showed high thermal stability, with a half-life of 1.6 h at 60℃. A broad range of substrates, including the non-phenolic azo dye methyl red, was oxidized by the laccase, and the laccase exhibited high affinity towards ABTS and syringaldazine. Moreover, the laccase was fairly metal-tolerant. A high-molecular-weight kraft lignin was effectively polymerized by the laccase, with a maximum of 6.4-fold increase in weight-average molecular weight, as demonstrated by gel permeation chromatography. Notable structural changes in the polymerized lignin were detected by Fourier transform infrared spectroscopy and 1H NMR spectroscopy. This revealed an increase in condensed structures as well as carbonyl and aliphatic hydroxyl groups. Simultaneously, phenolic hydroxyl and methoxy groups decreased. These results suggested the potential use of the laccase in lignin modification.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.