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面向异构数据的联邦聚合算法研究

面向异构数据的联邦聚合算法研究

作者：孟续涛长春工业大学

学位级别：硕士

联邦学习作为一种具有隐私保护机制的分布式机器学习范式,它可以在不泄露原始数据的情况下实现多方协作计算。然而,客户端之间的私有数据集通常是非独立同分布的,存在数据异构性。异构环境中联邦学习的局部训练目标与全局训练目标会产... 详细信息

联邦学习作为一种具有隐私保护机制的分布式机器学习范式,它可以在不泄露原始数据的情况下实现多方协作计算。然而,客户端之间的私有数据集通常是非独立同分布的,存在数据异构性。异构环境中联邦学习的局部训练目标与全局训练目标会产生偏差,导致联邦学习的收敛速度减缓,模型性能下降。优化异构环境中联邦学习的收敛方向,提高全局模型的预测性能是现阶段联邦学习发展的主要目标之一。针对异构联邦学习任务,本文将联邦学习中的客户端选择问题建模为马尔可夫决策过程,并提出了一种新的基于深度强化学习的客户端选择策略Fed RLCS。本文引入top-p采样策略替代传统的贪婪策略,并重新设计了状态-动作空间,确保客户端选择策略的有效性。在每一轮迭代中,该策略使服务器能够从非独立同分布的数据集中选择最优的客户端子集来参与联邦学习训练,从而加速模型收敛,并在更少的通信轮次内达到目标精度。此外,考虑到资源受限条件下的客户端需求,本文优化了整个联邦学习流程,以最小化客户端的通信和计算成本。本文还构建了多样的异构联邦环境,并通过大量实验验证了Fed RLCS算法在处理联邦学习数据异构性问题上的卓越性能。此外,图神经网络的快速发展和对数据隐私的需求推动了图联邦学习的进一步发展。与传统联邦学习不同,图联邦学习领域中的异构环境构成因素还包括图拓扑结构的异构性。目前的异构联邦学习优化方法并不能很好地解决图联邦学习中的挑战。因此,如何针对图结构数据的特殊性进行算法优化,成为解决异构环境下图联邦学习问题的紧迫任务。针对异构图联邦学习任务,本文分别分析了数据异构性和图拓扑结构异构性问题,提出了一种图联邦学习优化算法Fed SGProx。为了解决数据异构性问题,我们引入了两个关键的约束项,即长期约束项和短期约束项。这两个项可以引导全局模型以无偏的方向和加速的速度收敛。为了解决孤立节点问题,我们设计了一种新的子图采样策略。该策略确保以低概率对孤立节点进行采样,从而减轻它们对局部模型的不利影响。实验结果表明,Fed SGProx方法可以提高异构图联邦学习环境中全局模型的准确率,同时消融实验也证明了所提出的两个组件的有效性。本文对异构环境中的联邦学习任务和图联邦学习任务分别给出了解决方案。在保证数据隐私安全的基本条件下,通过分析模型发散的原因并设计相应的优化算法以提高联邦学习的性能,最小化客户端的通讯成本和计算代价。本文还指出了未来需要优化的方向,以促进对异构环境中联邦学习更深入的探索。

关键词：联邦学习数据异构性深度强化学习客户端选择图神经网络

践行新时代“枫桥经验” 激活基层治理新动能

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人民法治 2024年第17期 6-13页

作者：孟翰泽双鸭山市综治中心综合科

近年来,黑龙江省双鸭山市深入践行以人民为中心的发展思想,最大程度凝聚齐抓共管工作合力,针对近年来婚恋、家庭、邻里、劳资等领域纠纷数量不断增多、内容多样、成因复杂、容易引发刑事案件的实际,持续开展社会矛盾纠纷大排查大起底大... 详细信息

近年来,黑龙江省双鸭山市深入践行以人民为中心的发展思想,最大程度凝聚齐抓共管工作合力,针对近年来婚恋、家庭、邻里、劳资等领域纠纷数量不断增多、内容多样、成因复杂、容易引发刑事案件的实际,持续开展社会矛盾纠纷大排查大起底大化解和婚姻家庭矛盾纠纷排查化解专项行动。

关键词：刑事案件社会矛盾纠纷基层治理纠纷数量枫桥经验排查化解齐抓共管以人民为中心的发展思想

Hf对Zr-Al-Ni-Cu金属玻璃弛豫行为的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 651-659页

作者：王兴华王广涛刘小龙孟润心刘小红上海应用技术大学机械工程学院上海200240 上海交大智邦科技有限公司上海200240

通过测定快淬态和退火态比热与温度的关系,研究了Hf元素对Zr_(70)Al_(7.5)Ni_(8)Cu_(14.5)(70Zr)、Zr_(55)Al_(10)Ni_(5)Cu_(30)(55Zr)和(Zr_(0.75)Hf_(0.25))_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)(65Zr_(0.75)Hf_(0.25))厘米级金属玻璃焓和硬度弛豫的影响。结果显示:70Zr和55Zr合金的结构弛豫表现为单峰现象,在退火温度(T_(a))接近玻璃转变温度(T_(g))时出现弛豫峰;而65Zr_(0.75)Hf_(0.25)合金的结构弛豫表现为双峰现象,分别在523和648 K(接近T_(g))时出现焓弛豫峰。70Zr和55Zr合金在T_(g)温度附近出现明显的单峰弛豫行为,表明合金在T_(g)之前的整个温度范围内具有较高的抵抗退火诱导结构弛豫的能力;另一方面,65Zr_(0.75)Hf_(0.25)合金在523 K附近出现一个弛豫子峰,可能是由于Zr-Hf原子对的键合性较弱,混合焓接近于零,随后在T_(g)附近出现明显的主弛豫。65Zr_(0.75)Hf_(0.25)和(Zr_(0.5)Hf_(0.5))65Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(17.5)(65Zr_(0.5)Hf_(0.5))合金的硬度也表现出类似的双峰现象,导致第一峰的T_(a)与焓弛豫峰的T_(a)一致。结果表明,满足非晶形成三原则的Zr、Al、Ni和Cu组成的类二十面体中程有序结构在低T_(a)温度下保持稳定;只有背离非晶形成三原则的65Zr_(0.75)Hf_(0.25)和65Zr_(0.5)Hf_(0.5)金属玻璃焓弛豫和硬度弛豫出现了双峰,表明形成大块金属玻璃非必要组元的增加将导致合金结构在低温退火过程中的不稳定性。

关键词：焓弛豫硬度弛豫双级弛豫单级弛豫多组分金属玻璃

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基础研究经费部门配置的收敛性:中美比较

科学学研究 2024年第8期42卷 1666-1674,1715页

作者：孟巧爽张博孙玉涛大连理工大学经济管理学院辽宁大连116024 大连理工大学科技创新创业与产业转型研究中心辽宁大连116024

构建合理的政府基础研究经费部门配置机制是提升我国基础研究投入效率的关键。现有研究主要基于历史演变、投入规模、投入结构、投入主体等方面分析我国科技经费的配置结构,缺乏对政府内部各部门基础研究经费配置结构的深入讨论。结合... 详细信息

构建合理的政府基础研究经费部门配置机制是提升我国基础研究投入效率的关键。现有研究主要基于历史演变、投入规模、投入结构、投入主体等方面分析我国科技经费的配置结构,缺乏对政府内部各部门基础研究经费配置结构的深入讨论。结合收敛理论,探究中美政府基础研究经费部门配置的收敛机制。研究发现:(1)近10年,美国基础研究经费部门配置存在σ收敛,不同部门经费差异分化程度降低。中国基础研究经费部门配置不存在σ收敛,不同部门经费差异分化程度提升。(2)从动态趋势来看,中美基础研究经费的部门配置均存在绝对β收敛,且中国β收敛速度高于美国。尽管中国基础研究经费在少数部门配置的不均衡程度提升,但各部门经费的收敛速度较快。相关结论对优化我国基础研究经费部门配置机制,建立高效协同的基础研究经费投入格局具有借鉴意义。

关键词：政府基础研究经费部门配置 σ收敛 β收敛中美比较

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融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法

液晶与显示 2024年第7期39卷 990-1000页

作者：刘丽伟王芮孟续涛长春工业大学计算机科学与工程学院吉林长春130012

针对雾天环境能见度低导致街道物体识别困难、分割速度慢等问题,提出了一种融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法。该算法选用轻量级网络MobileNetV2作为主干网络,设计深度聚合空洞空间金字塔池化模块,并使用带有扩张系数的深度可... 详细信息

针对雾天环境能见度低导致街道物体识别困难、分割速度慢等问题,提出了一种融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法。该算法选用轻量级网络MobileNetV2作为主干网络,设计深度聚合空洞空间金字塔池化模块,并使用带有扩张系数的深度可分离卷积替换普通卷积丰富特征多样性。然后通过融合对比学习框架,增加语义相似像素的相似度,保持不同语义像素之间的距离,从而提高模型对小目标物体细节边缘的表达能力和辨别能力。最后提出一种新的融合损失函数,采用监督学习和自监督学习共同指导网络训练,学习深度特征表示。实验结果表明,该模型在Foggy Cityscapes数据集上的平均交并比可达到74.35%,类别平均像素准确率为83.59%,像素准确率可达到95.85%,相比语义分割网络DeepLabV3+模型分别提高了3.82%、3.99%和1.02%,同时模型参数量为2.88M,比DeepLabV3+模型的参数量缩减近55%,优化了网络计算消耗。该算法在雾天语义分割中拥有良好的性能,在降低模型参数量的同时保持了高分割精度,具有良好的鲁棒性。

关键词：语义分割自监督学习深度聚合对比学习损失函数

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对东南亚产品是否征税美太阳能产业态度分裂

对东南亚产品是否征税美太阳能产业态度分裂

环球时报

作者：孟翰

位于美国的多家太阳能产品制造商24日提交请愿书，要求美国政府对从4个东南亚国家进口的太阳能产品征收关税，声称中国企业通过在当地设厂规避关税。不过，它们的要求遭到美国主要清洁能源组织的反对。据路透社24日报道，7家企业在递交... 详细信息

位于美国的多家太阳能产品制造商24日提交请愿书，要求美国政府对从4个东南亚国家进口的太阳能产品征收关税，声称中国企业通过在当地设厂规避关税。不过，它们的要求遭到美国主要清洁能源组织的反对。据路透社24日报道，7家企业在递交给美国商务部和美国国家贸易委员会的请......

关键词：太阳能产业商务部太阳能电池板东南亚

来源： cnki报纸评论

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美频繁滋扰入境中国学生，我使馆表态

美频繁滋扰入境中国学生，我使馆表态

电场方向对一维断裂纳米通道连接处水桥结构的影响

环球时报

作者：孟翰

最近出现多起中国留学生入境美国时，遭无端、粗暴盘问甚至遣返的情况。中国驻美国大使馆相关人士表示，接连发生此类恶劣事件，严重侵害当事人人权。这种歧视性做法严重破坏中美正常人文交流和教育合作，不得人心，损人不利己。据《环... 详细信息

最近出现多起中国留学生入境美国时，遭无端、粗暴盘问甚至遣返的情况。中国驻美国大使馆相关人士表示，接连发生此类恶劣事件，严重侵害当事人人权。这种歧视性做法严重破坏中美正常人文交流和教育合作，不得人心，损人不利己。据《环球时报》记者了解，多名中国留学生近期......

关键词：人文交流留学生杜勒斯

来源： cnki报纸评论

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物理学报 2024年第9期73卷 70-77页

作者：孟现文中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

电场影响纳米通道内的水分子的电偶极矩取向,进而影响纳米通道内的水分子的传输.为了有效发掘水分子在纳米通道内的传输特点,必须研究更复杂的纳米通道结构.最新一种构造复杂纳米通道的方式是构造断裂纳米通道.在研究断裂纳米通道内的... 详细信息

电场影响纳米通道内的水分子的电偶极矩取向,进而影响纳米通道内的水分子的传输.为了有效发掘水分子在纳米通道内的传输特点,必须研究更复杂的纳米通道结构.最新一种构造复杂纳米通道的方式是构造断裂纳米通道.在研究断裂纳米通道内的水分子的动力学特点时,通常是在零电场或单一电场方向下进行的,电场方向对断裂纳米通道内的水分子的影响机理尚不明确,这制约了部分场控分子器件的设计.为了探究该问题,本文采用分子动力学模拟方法,系统研究了电场方向从0°变化到180°的过程中,电场方向对完整纳米通道以及断裂长度分别为0.2和0.4 nm的断裂纳米通道内的水分子的占据数、传输、水桥、电偶极矩偏向等性质的影响.结果表明,在1 V/nm的电场强度作用下,这三种纳米通道内的水分子的占据数、传输等差别主要集中在电场方向与管轴夹角为90°时,此时完整纳米通道内能形成稳定的水链,断裂长度为0.2 nm的纳米通道的连接处能形成不稳定的水桥,而断裂长度为0.4 nm的纳米通道的连接处不能形成水桥.此外,模拟发现当电场极化方向与管轴夹角为90°时,增大电场的强度,断裂纳米通道连接处的水桥更容易断裂.

关键词：电场断裂纳米通道方向

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就贸易壁垒指责多国，美“贼喊捉贼”

就贸易壁垒指责多国，美“贼喊捉贼”