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两方参与的隐私保护岭回归方案与应用

密码学报 2023年第2期10卷 276-288页

作者：吕由吴文渊中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京100049

大数据环境下,同态加密可以有效解决机器学习中的隐私泄露问题.本文利用CKKS同态加密技术,设计了一种两方参与、基于密文域上带除法延迟的改进共轭梯度法的隐私保护岭回归方案,参与模型训练的双方可以通过少量的交互,在密文数据上高效... 详细信息

大数据环境下,同态加密可以有效解决机器学习中的隐私泄露问题.本文利用CKKS同态加密技术,设计了一种两方参与、基于密文域上带除法延迟的改进共轭梯度法的隐私保护岭回归方案,参与模型训练的双方可以通过少量的交互,在密文数据上高效地训练岭回归模型,防止过程中有隐私被泄露;分析了方案的安全性、计算以及通信复杂度,基于HEAAN同态加密库利用C++实现了该方案;在公开数据集上验证了该方案,实验证明所提方案可以安全高效地训练岭回归模型.对于特征维度为77,样本个数为4000的UCI数据集Twitter,训练模型所需迭代次数仅为16,时间损耗为127.5 s,通信量为41.87MB,密文域上带除法延迟的改进共轭梯度法收敛速度快,模型训练效率高,通信损耗小,且在密文数据上的训练得到的模型参数与在明文数据上的计算结果相比误差不超过0.001,可以满足特定场景下的实际应用需求.

关键词：隐私保护岭回归同态加密共轭梯度法 HEAAN

政府主导下的公私合作应急物资储备模式比较与决策研究

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政府主导下的公私合作应急物资储备模式比较与决策研究

作者：吕由天津大学

学位级别：硕士

当今世界各类自然灾害与人为灾难频发,保障救灾物资的及时供应是确保应灾工作有效开展的第一要务。为应对灾害发生的不可控性带来的物资需求不确定,提前储备应急物资是十分有必要的。虽然政府管理部门在应对各类灾害中往往承担主导者责... 详细信息

当今世界各类自然灾害与人为灾难频发,保障救灾物资的及时供应是确保应灾工作有效开展的第一要务。为应对灾害发生的不可控性带来的物资需求不确定,提前储备应急物资是十分有必要的。虽然政府管理部门在应对各类灾害中往往承担主导者责任,但囿于自身职能属性的局限,不足以承担全部生产储备的全部任务。而私营企业在采购、生产、供应方面有着更专业的能力,可以弥补政府部门在应急能力和效率方面的不足,同时还可以为私营企业创造更多的利润,为政府部门节约了成本,因此政府部门与私营企业采取公私合作的方式来共同建设应急救灾供应链有着良好的优势。在本文中,针对应灾救援物资的库存储备问题,以由一个政府部门(如应急管理部、红十字会等)和一个制造商(私营企业)组成的两级供应链为研究对象。结合灾害发生概率,相较于政府独立储备模式,构建了政府补贴模式和政府分担剩余库存模式两种模式来构建公私合作应急供应链。其中,私营企业做为制造商需要同时兼顾自身商业需求和灾害需求。在不同的合作模式下,政府部门分别决策补贴量和分担比例,私营企业决策生产量。在商业需求确定和高低变化的两种设定下,我们分别给出两种合作模式在不同情形下的均衡解,并提供了相应的数值分析,发现公私合作模式较独立储备模式可以明显提高救援物资储备供应能力。在商业需求确定情况下,对于政府部门来说,当灾害发生概率较小且灾害需求较大时,政府分担库存模式优势明显。对于私营企业来说,当生产成本较小时,政府补贴模式更为有利,当生产成本较大时,私营企业倾向于不参与公私合作。在商业需求高低变化情况下,对于政府部门来说,高商业需求概率较大时,政府分担剩余库存模式更有优势。对于私营企业来说,较大的高商业需求概率会给企业带来更多的效益。

关键词：灾害运营管理应急救灾供应链公私合作补贴分担库存

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隐私保护线性回归方案与应用

计算机科学 2022年第9期49卷 318-325页

作者：吕由吴文渊中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京100049

线性回归是一种基础且应用广泛的机器学习算法,线性回归模型的训练通常依赖于大量的数据,而现实中数据集一般由不同的用户持有且包含用户的隐私信息,当多个用户想要集中大量的数据训练效果更好的模型时,会不可避免地涉及用户的隐私问题... 详细信息

线性回归是一种基础且应用广泛的机器学习算法,线性回归模型的训练通常依赖于大量的数据,而现实中数据集一般由不同的用户持有且包含用户的隐私信息,当多个用户想要集中大量的数据训练效果更好的模型时,会不可避免地涉及用户的隐私问题。同态加密作为一种隐私保护技术,可以有效解决计算中的隐私泄露问题。针对数据集水平分布在两个用户上的场景,结合CKKS同态加密技术,设计了一种新的基于混合迭代方法的隐私保护线性回归方案。该方案分为两个阶段:第一阶段实现了密文域上的随机梯度下降算法;第二阶段设计了一种安全两方快速下降协议,该协议的核心思想基于雅可比迭代算法,可以有效弥补实际应用中梯度下降法收敛效果不佳的缺陷,加速了模型的收敛,从而降低了方案的计算代价和通信损耗,在高效训练线性回归模型的同时保护了两个用户的数据隐私。分析了方案的效率、通信损耗以及安全性,利用C++实现了该方案并将其应用于真实数据集。大量实验结果表明,该方案可以高效地解决特征规模较大的线性回归问题,可决系数的相对误差小于0.001,这表明得到的隐私保护线性回归模型在真实数据集上的应用效果接近于直接在明文数据上求得的模型,可以满足特定场景下的实际应用需求。

关键词：隐私保护线性回归混合迭代方法同态加密

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基于同态加密的线性系统求解方案

计算机科学 2022年第3期49卷 338-345页

作者：吕由吴文渊中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京100049

在科学计算、统计分析以及机器学习领域,许多实际问题都可以归结到线性系统Ax=b的求解,如最小二乘估计和机器学习中的回归分析等。而实际中用于计算的数据往往由不同用户拥有且包含用户的敏感信息。当不同的数据拥有者想在合作求解一个... 详细信息

在科学计算、统计分析以及机器学习领域,许多实际问题都可以归结到线性系统Ax=b的求解,如最小二乘估计和机器学习中的回归分析等。而实际中用于计算的数据往往由不同用户拥有且包含用户的敏感信息。当不同的数据拥有者想在合作求解一个模型的同时保护数据的隐私,同态加密可以作为解决方法之一。针对两个用户参与的场景,基于Cheon等提出的HEAAN同态加密技术,设计了一种两方参与、利用Gram-Schmidt正交化方法安全求解线性系统Ax=b的新方案;提出了一种适用于该场景的交互式安全乘法逆协议,解决了同态加密无法高效计算除法的问题,保证在高效计算的同时保护数据的隐私信息;分析了方案的安全性、通信损耗以及计算复杂度;基于HEAAN同态加密库,利用C++实现了该方案;最后通过大量的实验证明,该方案可以安全高效地求解维度不超过17的线性系统,与在明文数据上的计算结果相比,相对误差不超过0.0001;针对该方案设计的平行编码方法,可以通过SIMD技术并行求解多个线性系统,拓宽了方案的可用性,基本满足特定场景下的实际应用需求,可进一步用于隐私保护数据挖掘算法的设计。

关键词：线性系统 Gram-Schmidt正交化隐私保护同态加密 HEAAN

苗族服饰刺绣图案的特征在工笔画中的体现与应用

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苗族服饰刺绣图案的特征在工笔画中的体现与应用

作者：吕由中央民族大学

学位级别：硕士

在当代多元文化的背景及影响下,苗族服饰刺绣图案使中国工笔画创作有了更广阔的空间和机遇,画家们尝试根据各式各样的苗族服饰刺绣图案在中国工笔画中进行变形、装饰等艺术形式的探索和创新,以开放的、积极的心态吸取民族文化的精华,有... 详细信息

在当代多元文化的背景及影响下,苗族服饰刺绣图案使中国工笔画创作有了更广阔的空间和机遇,画家们尝试根据各式各样的苗族服饰刺绣图案在中国工笔画中进行变形、装饰等艺术形式的探索和创新,以开放的、积极的心态吸取民族文化的精华,有益于表现创作风格的领域都可以加以吸收和借鉴,本文从分析苗族服饰刺绣图案的特点出发,根据借鉴中国工笔画苗族题材作品,并结合自身的创作实践,总结出苗族服饰刺绣图案的特点在中国工笔画的体现与应用,并在实践中解决应用苗族服饰刺绣图案在工笔画中遇到的问题,使得当代中国工笔画的创作具有了丰富的表现力。

关键词：苗族的服饰刺绣图案中国画工笔人物画创作表现形式创新

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镭射玻璃及其在幼儿园环境创设中的应用

玻璃 2022年第10期49卷 51-54,58页

作者：吕由北京经济管理职业学院北京100102

介绍了镭射玻璃的生产工艺及其优点,系统归纳了镭射玻璃的各种分类及其应用领域,介绍和探讨了镭射玻璃在幼儿园环境创设中的应用。

关键词：镭射玻璃生产工艺幼儿园环境创设应用

面向新农科的“高等数学”课程思政探究与实践

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2023年第2期 0013-0015页

作者：孔素然吕由北京农学院基础教学部北京102206

“高等数学”作为高等农林院校重要的基础课程,为后续课程和专业学习提供坚实的理论基础,对于培养学生严谨的逻辑思维能力、抽象思维能力、创新精神及科学思维起到非常重要的作用。针对课程思政教学中存在的“痛点”问题,课程组教师遵... 详细信息

“高等数学”作为高等农林院校重要的基础课程,为后续课程和专业学习提供坚实的理论基础,对于培养学生严谨的逻辑思维能力、抽象思维能力、创新精神及科学思维起到非常重要的作用。针对课程思政教学中存在的“痛点”问题,课程组教师遵循以学生收获为中心的教学理念,创新教学模式,深挖面向农科的课程思政教学案例,潜心教学设计,实行多元化互动+参与式教学方法,实现基础课程与思政教育协同育人,助力培养综合素质高、实践能力强的新农科人才。

关键词：新农科高等数学课程思政

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长岭煤矿采空区地表稳定性评价

长岭煤矿采空区地表稳定性评价

作者：吕由吉林大学

学位级别：硕士

地面塌陷地质灾害是一种突发性的地质灾害,是较为常见的地质灾害种类之一,发育在我国工矿企业较多,开采规模较大,且开采历史较长的城镇或工矿区,对矿区及周边地质环境和居民生命财产造成了严重的威胁。而且,它以隐蔽性、突发性为特点,... 详细信息

地面塌陷地质灾害是一种突发性的地质灾害,是较为常见的地质灾害种类之一,发育在我国工矿企业较多,开采规模较大,且开采历史较长的城镇或工矿区,对矿区及周边地质环境和居民生命财产造成了严重的威胁。而且,它以隐蔽性、突发性为特点,地面塌陷地质灾害发生后会对居民生命财产造成巨大损失,并且治理难度较大,如处理不当甚至会对区域经济造成严重的影响。由于近年我国经济的高速发展,各类矿产资源的地下采矿活动也日益增多,对环境的影响和破坏越来越大,地面塌陷的发生也越来越多,造成的危害也愈来愈严重。其主要表现为破坏地表建筑、道路、耕地和林地,破坏周边地质环境、生态环境,威胁周边居民的人身及财产安全。本文综合分析了国内外相关研究文献,阐述了煤矿采空区地面塌陷及地裂缝理论方面的研究进展。论文在收集、分析矿区资料的基础上,明确研究内容,制定技术路线。依据地表变形监测数据,采用概率积分法对地面塌陷和地裂缝地质灾害进行评价,取得了一些结论： 1、本文论述了长春市双阳区长岭煤炭有限责任公司长岭煤矿采空区地面塌陷和地裂缝地质灾害的现状及特征,为因地下采矿引发的地面塌陷和地裂缝研究奠定了基础。 2、论述地下煤层被采出后,采空区顶板岩层在自重应力及其上覆岩层作用下,产生向下的移动和变形,对地面塌陷及地裂缝的成因机制进行分析。 3、采用概率积分法对地表移动和变形值进行计算,用地表水平变形、曲率、倾斜值来判断地面塌陷区中出现地裂缝的区域。 4、为减少地面塌陷及地裂缝的危害,提出注浆充填法、局部支撑覆岩法、提前释放老采空区沉降潜力法等防治建议。

关键词：采空区地面塌陷地裂缝概率积分法

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张家口市官方兽医工作现状及对策建议

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