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基于相似度聚类和正则化的个性化联邦学习

计算机应用 2024年

作者：巫婕钱雪忠宋威江南大学人工智能与计算机学院

联邦学习应用场景中，常面临客户端数据异质性和不同任务需求需要提供个性化模型的问题，而现有的部分个性化联邦学习中存在个性化与全局泛化的权衡问题，并且采用传统FL中根据客户端数据量加权聚合，导致数据分布差异大的客户端模型性... 详细信息

联邦学习应用场景中，常面临客户端数据异质性和不同任务需求需要提供个性化模型的问题，而现有的部分个性化联邦学习中存在个性化与全局泛化的权衡问题，并且采用传统FL中根据客户端数据量加权聚合，导致数据分布差异大的客户端模型性能变差，缺乏个性化聚合策略。针对上述问题，提出一种新的个性化联邦学习方法（pFedSCR）。pFedSCR算法在客户端本地更新阶段训练个性化模型和局部模型，个性化模型在交叉熵损失函数引入L2范数正则化，动态调整参考全局模型的程度，在汲取全局知识的基础上实现个性化；在服务端聚合阶段，根据客户端模型更新的相似度聚类，构建聚合权重矩阵，动态调整聚合权重为不同客户端聚合个性化模型，让参数聚合策略具有个性化的同时缓解了数据异构问题。实验结果表明，在CIFAR-10,MNIST等三种数据集上通过Dirichlet分布模拟了多种Non-IID数据场景，pFedSCR算法在各种场景下的精度和通信效率都优于经典算法（FedProx）和最新个性化算法（FedPCL）等FL算法，最高可达到99.03%准确率。

关键词：联邦学习非独立同分布余弦相似度正则化个性化联邦学习隐私安全

海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测

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纺织学报 2024年第2期45卷 85-92页

作者：南静静杜明娟孟家光余灵婕支超西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048 西安工程大学功能性纺织材料及制品教育部重点实验室陕西西安710048 东华大学纺织学院上海201620

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材... 详细信息

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

关键词：微穿孔板结构三维间隔织物海水老化水下吸声性能寿命预测复合水下吸声材料

药食同源中药-肠道菌群-疾病关系数据库的构建及应用

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药食同源中药-肠道菌群-疾病关系数据库的构建及应用

作者：王梦婕成都大学

学位级别：硕士

药食同源是中医药学的核心理念,指一些自然物质既是营养食物也是有效药材。在现代社会对健康生活和自然疗法关注度提升的背景下,这一理念在现代健康和营养学中受到极大重视。肠道微生物组学、代谢组学、免疫组学等多组学领域的发展,为... 详细信息

药食同源是中医药学的核心理念,指一些自然物质既是营养食物也是有效药材。在现代社会对健康生活和自然疗法关注度提升的背景下,这一理念在现代健康和营养学中受到极大重视。肠道微生物组学、代谢组学、免疫组学等多组学领域的发展,为研究药食同源与疾病的关系提供了新思路。跨学科合作和数据集成,对医学研究的深入发展和数据库资源的共享至关重要。然而,已有的中药数据库存在一些不足,如缺乏统一数据处理标准和原始文献数据,特别是缺少专门针对药食同源中药的数据库,这对研究药食同源中药与肠道菌群、疾病关系的学者构成障碍。鉴于此,本研究旨在构建基于药食同源中药、肠道菌群与疾病关联关系的数据库,并初步探索了其应用。研究的具体内容和方法如下:(1)文献分析与趋势探索:使用Cite Space工具对相关研究文献进行统计和趋势分析,深入分析关键词频次和共现网络,探索研究领域的核心主题和发展脉络,为数据库的文献收集工作提供基础。(2)数据库构建:结合人工整理和网络爬虫技术搜集数据,将收集到的数据经过严格筛选和整理,根据预设计的数据存储结构进行分类和编排,从而构建了详尽的数据字典表和关联关系表。选择Windows作为操作系统平台,采用Django框架进行开发,使用runserver进行开发和测试,而在生产环境中则切换到Nginx作为网页服务器。数据库系统选择My SQL,主要采用Python作为脚本编程语言,目标是建立一个高效、稳定且用户友好的数据库系统。(3)知识图谱分析:详细阐述了知识图谱的结构设计、数据收集处理和图谱生成等步骤,采用py2neo工具和Neo4j数据库实现知识图谱的构建,通过Cypher查询展示了与糖尿病治疗相关的药食同源中药。深入分析了知识图谱,通过评估指标测评,探索了糖尿病与药食同源中药、肠道微生物的关系,发现多糖类物质在糖尿病治疗中的重要作用,并提出通过调节口腔微生物群落来预防和管理糖尿病的新思路。(4)初步探索数据库的应用:包括问答系统和数据库查询系统。在问答系统方面,以构建好的知识图谱为基础,采用基于模板匹配的方法实现问句的分类和解析。通过双向最大匹配算法进行分词,提取关键词,匹配预设的问题模板和查询语句,从而实现高效、准确的问答功能。数据库查询系统方面,为了确保系统稳定性和性能,选择了Windows作为操作系统平台,采用Django框架,通过Python脚本语言响应用户请求,生成动态网页,以提供高效的数据查询服务。

关键词：药食同源数据库 MySQL 知识图谱问答系统

下肢淋巴水肿患者LVA术后CDT康复治疗效果及有效时限的研究

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下肢淋巴水肿患者LVA术后CDT康复治疗效果及有效时限的研究

作者：盛灵婕武汉体育学院

学位级别：硕士

目的:通过比较周围淋巴管-小静脉吻合(Lymphovenous anastomosis,LVA)术后行康复治疗联合常规护理和仅行常规护理两种方案对下肢淋巴水肿患者的影响,探讨LVA术后康复治疗的效果及有效治疗疗程,以期为LVA术后患者提供更好的康复治疗方案... 详细信息

目的:通过比较周围淋巴管-小静脉吻合(Lymphovenous anastomosis,LVA)术后行康复治疗联合常规护理和仅行常规护理两种方案对下肢淋巴水肿患者的影响,探讨LVA术后康复治疗的效果及有效治疗疗程,以期为LVA术后患者提供更好的康复治疗方案。方法:将符合条件的29位下肢淋巴水肿LVA术后的患者随机分为两个组,对照组(n=14)术后仅接受常规护理,研究组(n=15)术后接受常规护理的基础上接受康复治疗。本次研究中采用的康复治疗方法为完全减充血物理治疗(Complete decongestion therapy,CDT),CDT分为两个阶段,第一阶段(4周)每周进行5次,第二阶段(8周)每周进行3次。从LVA手术后第一天为起始,连续干预12周。在干预前、干预期间每周和干预后分别测量并记录淋巴水肿程度、肢体功能和生活质量三方面指标。采用患肢体积和国际淋巴学学会(International society of lymphology,ISL)淋巴水肿分期评估淋巴水肿程度;采用6分钟步行试验(The six-minute walk test,6MWT)评估肢体功能;采用下肢淋巴水肿功能、残疾和健康问卷(Lymphedema functioning,disability and health questionnaire,Lymph-ICF)和妇科癌症淋巴水肿问卷(Gynecologic cancer lymphedema questionnaire,GCLQ)评估生活质量。结果:(1)干预12周后,两组患者患肢体积较干预前明显减少(p0.05)。(2)干预12周后,两组患者下肢淋巴水肿ISL分期II期及III期的百分比较干预前明显减少(p0.05)。(3)干预12周后,两组患者6MWT步行距离较干预前明显增加(p0.05)。(4)干预12周后,两组患者Lymph-ICF评分总分较干预前明显下降(p0.05)。(5)干预12周后,两组患者GCLQ评分较干预前明显下降(p0.05)。结论:(1)下肢淋巴水肿患者LVA术后淋巴水肿程度减轻、肢体功能增强、生活质量改善;(2)术后CDT康复治疗可进一步减轻患者淋巴水肿程度、增强肢体功能、改善生活质量,达到更快恢复的效果;(3)干预5至6周内,术后CDT康复治疗效果呈明显上升趋势,5至6周后继续治疗的进一步改善效果不明显。

关键词：下肢淋巴水肿周围淋巴管-小静脉吻合术康复治疗完全减充血物理治疗

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中国传统图案在地铁文创产品中的应用

城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 I0017-I0018页

作者：孙梦婕湖州师范学院

目前,越来越多的文化艺术团体利用地铁这一斩新的展示平台,通过跨界互动,开展文创产品设计,将原本埋藏在历史深处的传统文化得到展现,更立体更丰富地呈现给市民和游客。文章以融合中国传统图案的地铁文创产品作为研究对象,结合具体案例... 详细信息

目前,越来越多的文化艺术团体利用地铁这一斩新的展示平台,通过跨界互动,开展文创产品设计,将原本埋藏在历史深处的传统文化得到展现,更立体更丰富地呈现给市民和游客。文章以融合中国传统图案的地铁文创产品作为研究对象,结合具体案例深入分析传统图案在地铁文创产品中的应用策略,旨在通过地铁文创产品设计,赋予传统文化以时尚,为文化传播、品牌形象塑造、乘客审美体验提供理论与实践的支持。

关键词：中国传统图案理论与实践应用策略文创产品设计品牌形象塑造展示平台地铁具体案例

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针灸改善氧化应激作用机制的研究进展

针刺研究 2024年第3期49卷 307-314页

作者：郭本婕孙建华裴丽霞南京中医药大学附属医院南京210029

氧化应激与多种疾病病理相关,可导致线粒体功能障碍、DNA修复受损、细胞损伤或凋亡。越来越多的证据表明针灸可以减少病理状态下生物体的氧化应激反应。本文通过整理近5年来国内外针灸改善氧化应激相关作用机制的文献,从针灸调节活性氧(... 详细信息

氧化应激与多种疾病病理相关,可导致线粒体功能障碍、DNA修复受损、细胞损伤或凋亡。越来越多的证据表明针灸可以减少病理状态下生物体的氧化应激反应。本文通过整理近5年来国内外针灸改善氧化应激相关作用机制的文献,从针灸调节活性氧(ROS)的产生,影响抗氧化酶相关途径减少ROS,修复被ROS攻击的蛋白质、脂质及DNA,抑制ROS途径下游的细胞凋亡或自噬这4个方面探讨了针灸与氧化还原生物学过程之间的联系。通过对针灸抗氧化机制最新研究进展的归纳及展望,为针灸改善氧化应激及相关疾病的深入机制研究提供一定的依据和思路。

关键词：针灸氧化应激活性氧抗氧化酶细胞凋亡

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痛经动物模型的介绍

中国临床药理学杂志 2024年第7期40卷 1072-1075页

作者：唐梦婕廖治电子科技大学医学院四川成都611731 四川省医学科学院·四川省人民医院妇科四川成都610072

目的痛经为妇科最常见的妇科症状之一,发病率较高,但发病机制复杂。动物模型在痛经的发病机制研究及临床防治等方面起着重要作用,最常见的造模方法为雌二醇+催产素诱导。本文不仅从行为、组织、生化等层面对痛经模型进行评估,而且回顾了... 详细信息

目的痛经为妇科最常见的妇科症状之一,发病率较高,但发病机制复杂。动物模型在痛经的发病机制研究及临床防治等方面起着重要作用,最常见的造模方法为雌二醇+催产素诱导。本文不仅从行为、组织、生化等层面对痛经模型进行评估,而且回顾了近15年痛经模型的应用进展和评价分析,以期为动物模型的制备及评价分析提供思路。

关键词：痛经动物模型雌二醇催产素评价指标前列腺素一氧化氮

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基于门架数据的高速公路货车流量短时预测

郑州大学学报(理学版) 2024年

作者：田钊程钰婕李姝婕张乾钟邵凯凯杨艳芳郑州大学网络空间安全学院郑州市区块链与数据智能重点实验室交通运输部科学研究院综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室

高速公路货运在货运体系中持续占据重要地位,相较于其他交通数据,门架数据准确性更高,但由于其难以获取,现有的预测模型较少使用门架数据来预测高速公路货车流量。针对以上问题,提出基于门架数据的高速公路货车流量短时预测模型。首先,... 详细信息

高速公路货运在货运体系中持续占据重要地位,相较于其他交通数据,门架数据准确性更高,但由于其难以获取,现有的预测模型较少使用门架数据来预测高速公路货车流量。针对以上问题,提出基于门架数据的高速公路货车流量短时预测模型。首先,对高速公路货车数据进行预处理;然后,利用注意力机制与自适应图卷积网络(AGCN)相融合,挖掘高速公路货车数据中的空间相关性,并通过残差神经网络(ResNet)与长短期记忆网络(LSTM)来挖掘高速公路货车数据中的时间相关性;最后,通过特征融合得到最终高速公路货车流量预测结果。通过对比实验,ASTResLSTM与LSTM、STNN等基线模型相比,在短期的高速公路货车流量预测上都有较高的准确度。

关键词：短时流量预测深度学习残差神经网络长短期记忆模型

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张家口市金融支持农业高质量发展问题研究

张家口市金融支持农业高质量发展问题研究

作者：刘玉婕河北科技师范学院

学位级别：硕士

“三农”问题作为国计民生的基石,农业作为该问题的核心,为经济社会的稳步发展提供了坚实的支撑。积极推动农业高质量发展,对于有效应对各类风险挑战、确保经济持续健康发展以及维护社会稳定大局具有重要意义。而发展农业无法脱离金融... 详细信息

“三农”问题作为国计民生的基石,农业作为该问题的核心,为经济社会的稳步发展提供了坚实的支撑。积极推动农业高质量发展,对于有效应对各类风险挑战、确保经济持续健康发展以及维护社会稳定大局具有重要意义。而发展农业无法脱离金融的有效支持,金融的有效支持是农业高质量发展的重要保障。张家口市作为农业资源丰富地区,全市优质杂粮种植面积为275万亩,其中,莜麦种植面积居全省首位,良种繁育面积4万亩,为全国规模最大的莜麦育繁种基地;鲜食玉米种植已成为全国五大生产区之一,种植面积达到13.4万亩,逐步建成集种子研发、有机种植、仓储加工于一体的全产业链体系,整体发展水平位居全省第一、全国前列。张家口市在利用自然资源禀赋方面扬长避短,促进农业的高质量发展应积极响应国家发展战略,推进农业转型升级,发展高质高效的新型农业,以实现农业高质量发展。如何通过金融的有效支持实现农业高质量发展是张家口市农业发展亟待解决的问题。本文综合运用文献研究、问卷调查、实地调研等研究方法,对金融支持张家口市农业高质量发展问题进行研究。论文首先对相关概念进行界定、阐述论文的理论基础,尝试界定金融支持农业高质量发展的内涵。通过建立农业评价指标体系评价张家口市农业发展整体水平,分析了张家口市金融支持农业高质量发展现状。研究发现,张家口市在金融支持农业高质量发展上存在农业贷款供求失衡现象突出、金融产品无法适应涉农主体的多元化需求、涉农主体融资成本高且融资可获得性较低、信贷担保和农业保险体系不够健全等问题。在此基础上,借鉴国内外地区先进经验,本文有针对性地提出了促进张家口市金融支持农业高质量发展的对策建议,包括从多元化金融支持体系发力提高信贷配给水平,创新金融产品以及提升金融服务水平,构建完善的风险分担机制等。本文可以为张家口市金融支持农业高质量提供政策参考,同时为后续相关研究提供研究基础。

关键词：农业发展金融支持高质量发展张家口市