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大规模图神经网络研究综述

计算机学报 2024年第1期47卷 148-171页

作者：肖国庆李雪琪陈玥丹唐卓姜文君李肯立湖南大学信息科学与工程学院长沙410082 湖南大学深圳研究院广东深圳518000

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网... 详细信息

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网络模型的计算效率、内存管理以及分布式系统中的通信开销造成了巨大的压力.为应对和缓解以上问题,研究者从应用场景、算法模型、编程框架和硬件结构等多个层面对其进行了优化.本文主要回顾和总结了算法模型及编程框架方面的优化,为读者了解面向大规模数据的图神经网络采样算法以及框架优化相关工作提供帮助,为未来算法-框架协同优化奠定基础.具体来说,本文首先简要介绍图神经网络模型中的消息传递机制,分类介绍常见的图神经网络模型,并分析其在大规模数据训练中面临的困难和挑战;然后对面向大规模数据的图神经网络算法模型进行分类总结和分析,包括基于节点、边和子图的采样算法;接着介绍图神经网络编程框架加速的相关进展,主要包括主流框架的介绍以及优化技术的分类总结和分析;最后对未来面向大规模数据的图神经网络研究进行展望.

关键词：图神经网络大规模数据算法优化框架加速

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时序图数据流上的快速子图近似计数算法

计算机研究与发展 2024年

作者：王晶晶王延昊姜文君曾一夫祝团飞湖南大学信息科学与工程学院华东师范大学数据科学与工程学院长沙学院计算机科学与工程学院

图数据中包含丰富的时间信息，其拓扑结构随时间动态演变，通常建模为时序图数据流. 时序图数据流由一组节点和一系列带时间戳的有向边组成，节点、时序边随时间动态增加. 其中时序子图是由传统子图模式推广而来，不仅考虑拓扑结构，同... 详细信息

图数据中包含丰富的时间信息，其拓扑结构随时间动态演变，通常建模为时序图数据流. 时序图数据流由一组节点和一系列带时间戳的有向边组成，节点、时序边随时间动态增加. 其中时序子图是由传统子图模式推广而来，不仅考虑拓扑结构，同时将时序边的顺序和持续时间纳入考量. 在时序图数据流中计算时序子图的出现次数是时序图研究中的一个基础问题. 然而，传统流式子图计数方法不支持时序匹配，仅适用于不包含时间信息的简单无向图或有向图；并且，现有时序子图计数算法在不断产生新数据的时序图流场景下效率不高. 因此，对时序图流上时序子图近似计数问题进行了研究，提出了基于蓄水池采样的流式边采样（streaming edge sampling， SES）算法，并从期望、方差、时间复杂度3个方面对SES算法进行了理论分析. 最后，在4个真实数据集上进行了大量实验. 实验结果表明，与基线方法相比，SES虽然返回的计数相对误差略大，但计算效率取得了最高3个数量级的大幅提升.

关键词：时序子图子图计数时序图流随机采样图算法

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基于行为演化的学习模式识别及效果预测方法

计算机科学 2024年

作者：黄春利刘桂梅姜文君李肯立张吉任德盛湖南大学信息科学与工程学院澳大利亚南昆士兰大学香港中文大学信息工程学系

在线学习为众多学习者提供了开放灵活的学习机会，却存在着学习者学习积极性不高、学习成绩不理想的问题。已有的在线学习效果预测工作着重从静态角度探究学习行为对成绩的影响，忽略了学习行为随时间的演化规律，缺少对行为背后学习模... 详细信息

在线学习为众多学习者提供了开放灵活的学习机会，却存在着学习者学习积极性不高、学习成绩不理想的问题。已有的在线学习效果预测工作着重从静态角度探究学习行为对成绩的影响，忽略了学习行为随时间的演化规律，缺少对行为背后学习模式和学习动机的深入探讨，而这两者正是影响学习效果的重要因素。因此，本文提出一种基于学习行为演化的学习模式识别及效果预测方法来建模学习行为与动机对学习效果的影响。首先，依据学习者的付出—收获量化学习效率，按时间构建学习效率动态演化序列；然后，使用高斯混合模型聚类真实学习数据并结合实际学习场景，识别四种典型学习模式；在此基础上，设计学习模式及动机预测模型，结合双向长短期记忆网络，构建学习效果预测模型。利用八门真实课程学习的公开数据，对每一种学习模式学习者的付出、收获演变规律进行细致分析。通过大量对比实验表明本文所提方法在多个性能指标上分别提升6.9%至29.2%。本研究有助于在线学习者、教学者和平台准确理解学习者的学习状态，提升在线学习效果。

关键词：在线学习行为演化学习模式识别学习动机预测学习效果预测

江苏省淮安市社会矛调中心“首席”工作站揭牌

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江苏省淮安市社会矛调中心“首席”工作站揭牌

民主与法制时报

作者：钱志荣姜文君

本报讯（记者钱志荣通讯员姜文君）近期，江苏省淮安市法学会召开“双进工程”推进会，现场为该市社会矛盾纠纷调处服务中心首席法律咨询专家工作站揭牌。这是江苏首家在设区市社会矛盾纠纷调处服务中心成立的工作站。淮安市委政法委... 详细信息

本报讯（记者钱志荣通讯员姜文君）近期，江苏省淮安市法学会召开“双进工程”推进会，现场为该市社会矛盾纠纷调处服务中心首席法律咨询专家工作站揭牌。这是江苏首家在设区市社会矛盾纠纷调处服务中心成立的工作站。淮安市委政法委常务副书记、市法学会常务副会长潘家新出......

关键词：法学会社会矛盾纠纷服务站点江苏省淮安市

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杨大芳和他的三个“牛娃”

杨大芳和他的三个“牛娃”

甘草酸抑制C57BL/6J小鼠耳蜗炎症减轻顺铂诱导的耳毒性

洛阳日报

作者：陈曦姜文君张若含

昨日，国家农机装备创新中心高级工程师杨大芳早早来到单位，开始了新的繁忙的一天。与此前不同的是，他的办公桌上多了本红彤彤的证书，看起来格外显眼。“昨天刚领到的。”杨大芳举着证书高兴地说，“孩子拿了奖状，当家长的能不开心... 详细信息

昨日，国家农机装备创新中心高级工程师杨大芳早早来到单位，开始了新的繁忙的一天。与此前不同的是，他的办公桌上多了本红彤彤的证书，看起来格外显眼。“昨天刚领到的。”杨大芳举着证书高兴地说，“孩子拿了奖状，当家长的能不开心嘛!”在杨大芳和同事的奋斗下，国家农......

关键词：农机装备

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中国病理生理杂志 2024年第2期40卷 291-300页

作者：张钰倩姜文君吕昊盛子轩黄子芸柴文敏肖婧李阳李丽曾宪思嘉兴大学神经科学研究中心医学院基础医学部浙江嘉兴314000

目的:探讨甘草酸(glycyrrhizic acid,GL)在小鼠中是否具有抵抗顺铂(cisplatin,CDDP)耳毒性的作用及其分子机制。方法:雄性C57BL/6J小鼠分为5组:对照(control)组、5%DMSO组、CDDP(4 mg/kg)组、CDDP+低剂量(50 mg/kg)GL组和CDDP+高剂量(100 mg/kg)GL组,每组14只。采用听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)检测不同组小鼠听力变化;HE染色观察小鼠耳蜗血管纹形态学变化;伊文思蓝(Evans blue,EB)染色观察血管纹血迷路屏障(blood-labyrinth barrier,BLB)通透性变化;免疫组化技术检测耳蜗血管纹毛细血管内皮细胞间黏附连接蛋白VE-cadherin和紧密连接蛋白ZO-1的表达和分布;ELISA和免疫荧光技术检测炎症因子白细胞介素1β(interleukin-1β,1L-1β)和肿瘤坏死因子α(tumornecrosis factor-α,TNF-α)表达变化。结果:(1)CDDP组小鼠各频率ABR波形紊乱,听力阈值显著增高,I波潜伏期延长(P<0.05);CDDP+GL组小鼠各频率ABR波形分化良好,听力阈值显著下降,I波潜伏期缩短(P<0.01)。(2)HE染色中CDDP组小鼠血管纹形态紊乱,空泡增多;GL减轻了CDDP诱导的血管纹损伤。(3)EB染色显示,CDDP导致小鼠BLB通透性增加(P<0.01),而GL改善了CDDP诱导的BLB通透性变化(P<0.01)。(4)免疫组化结果显示,CDDP组小鼠VE-cadherin和ZO-1表达下降(P<0.01);CDDP+GL组小鼠VE-cadherin和ZO-1表达升高(P<0.01)。(5)ELISA和免疫荧光结果显示,CDDP组小鼠IL-1β和TNF-α表达增加(P<0.01);CDDP+GL组小鼠IL-1β和TNF-α表达下降(P<0.01)。结论:GL通过抑制CDDP引起的炎症,降低小鼠耳蜗BLB的通透性,从而起到减轻CDDP引起的耳毒性作用。

关键词：顺铂耳毒性甘草酸耳蜗炎症血迷路屏障

四元BiMnVO_(5)的合成、电子结构与可见光催化性能研究

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无机材料学报 2022年第1期37卷 58-64页

作者：张弦张策姜文君冯德强姚伟中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094

光催化去除水体中的有机污染物在污水净化领域具有广阔的应用前景。本研究分别采用水热法和固相法合成了四元BiMnVO_(5)可见光催化剂,对催化剂的形貌结构和光学性质进行了表征分析,并计算了其电子结构。结果表明,水热法可以快速合成高... 详细信息

光催化去除水体中的有机污染物在污水净化领域具有广阔的应用前景。本研究分别采用水热法和固相法合成了四元BiMnVO_(5)可见光催化剂,对催化剂的形貌结构和光学性质进行了表征分析,并计算了其电子结构。结果表明,水热法可以快速合成高纯度、高结晶度的BiMnVO_(5)。BiMnVO_(5)为直接带隙半导体,禁带宽度为1.8 eV,与第一性原理计算结果一致。态密度分析结果表明,其光吸收可归因于从Mn3d/O2p到V3d的电子跃迁。光催化实验结果显示,水热法合成的BiMnVO_(5)催化剂的催化活性最高,可见光照射4 h后,亚甲基蓝的降解率为98%。羟基自由基和光生空穴是光催化过程中的主要活性物。经过5次循环利用后,该催化剂对亚甲基蓝的降解率仍可达85%,且形貌结构不变,表现出良好的稳定性。

关键词： BiMnVO_(5)半导体水热法电子结构光催化

一种结合用户适合度和课程搭配度的在线课程推荐方法

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计算机研究与发展 2022年第11期59卷 2520-2533页

作者：胡园园姜文君任德盛张吉湖南大学信息科学与工程学院长沙410082 之江实验室杭州310012

在线学习由于不受时空限制而愈来愈流行.如何从成千上万的在线课程中选择合适课程是在线学习者面临的极大挑战,在线课程推荐应运而生.但现有课程推荐系统仍面临2个主要问题:1)不同用户具有不同的学习能力和需求.因此,需要仔细考虑用户... 详细信息

在线学习由于不受时空限制而愈来愈流行.如何从成千上万的在线课程中选择合适课程是在线学习者面临的极大挑战,在线课程推荐应运而生.但现有课程推荐系统仍面临2个主要问题:1)不同用户具有不同的学习能力和需求.因此,需要仔细考虑用户对不同课程的适合度,否则可能会导致推荐的课程难度太大.2)目前的课程推荐方法忽略了推荐课程与用户已学课程之间存在的可搭配关系,可能导致不合适的推荐.针对以上2个问题,首先深入分析了用户的学习特征、类型及其对不同课程的学习适合度;同时,利用课程的共同被选频率,对不同课程之间的可搭配关系进行探究.基于以上2个方面,提出了一种结合用户适合度和课程搭配度的课程推荐模型(user-suitability and course-matching aware course recommendation model,SMCR).在CN(canvas network)数据集和MOOC(massive open online courses)数据集上进行的对比实验结果表明,该方法可以达到更高的推荐准确性,而且SMCR模型能够向用户推荐既适合其学习又与其已学课程可以进行搭配的课程.

关键词：在线课程个性化学习适合度课程搭配课程推荐

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构筑情境,助力初中历史学科教学质量的提升

中华活页文选（教师） 2023年第14期 145-147页

作者：姜文君江苏省昆山市新镇中学

在初中历史教学当中,教师要多尝试为学生构筑不同类型的教学情境,不仅可以达成既定的教学目标,让学科教学的形式发生巨大的变革,同时还可以从感官上刺激学生,给予学生更加“舒适”的学习体验,尤其可以让学生在历史知识的海洋中遨游。可... 详细信息

在初中历史教学当中,教师要多尝试为学生构筑不同类型的教学情境,不仅可以达成既定的教学目标,让学科教学的形式发生巨大的变革,同时还可以从感官上刺激学生,给予学生更加“舒适”的学习体验,尤其可以让学生在历史知识的海洋中遨游。可以说,它一定程度上助力了学科教学工作的有序展开。因此,为了更好地发挥教学情境构筑对学科教学所产生的助力作用,本文在综合分析和研究了当前学科教学的基础上,试着从“构筑故事情境,实现历史课堂激趣导入”“构筑问题情境,引发学生学习探究欲望”“构筑交互情境,实现好的学习氛围构筑”“构筑合作情境,深化学生对知识的理解”“构筑探究情境,提升学生历史探究能力”“构筑生活情境,更好激活学生已有经验”等方面逐一展开论述,以此来让情境的构筑真正成为助力学科教学质量提升的关键。

关键词：初中历史情境构筑