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联邦学习中PCA算法的差分隐私保护

联邦学习中PCA算法的差分隐私保护

作者：朱骁南京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网的发展,大数据和人工智能技术在各行各业得到应用。然而,在应用过程中,出现了数据孤岛问题。当数据横向或纵向分布在不同机构时,每个机构出于数据隐私性的考虑,不愿将自己的数据与他人共享,各机构之间的数据形成孤岛,该问题... 详细信息

随着互联网的发展,大数据和人工智能技术在各行各业得到应用。然而,在应用过程中,出现了数据孤岛问题。当数据横向或纵向分布在不同机构时,每个机构出于数据隐私性的考虑,不愿将自己的数据与他人共享,各机构之间的数据形成孤岛,该问题同样存在于大数据降维算法领域。主成分分析算法(PCA)是一种在大数据领域广泛使用的数据降维方法。它通过线性变换将高维的原始数据投影到由数据协方差矩阵的部分特征向量组成的低维空间,既降低了数据的维度,又保留了数据中对方差贡献最大的特征。但是PCA算法输出的低维数据存在泄露用户隐私信息的风险,造成安全隐患。差分隐私保护方法为数据的隐私保护提供了新途径,该方法与PCA算法的融合可以为数据处理提供隐私保护。融合的差分隐私PCA算法通过对PCA算法的协方差矩阵数据添加噪声进行扰动,实现隐私数据的保护。目前已有的差分隐私PCA算法大多是针对数据集中化的场景设计,然而对于数据横向或纵向分布在不同机构的场景,即横向联邦学习和纵向联邦学习,如何设计有效的差分隐私PCA算法保证各本地数据的隐私性是亟待解决的问题。为了解决横向和纵向联邦学习场景下PCA算法的隐私保护问题,本文的创新工作如下:1.针对横向联邦学习场景中PCA算法的隐私保护问题,提出了横向联邦PCA差分隐私保护算法HFedPCA,保护本地数据和降维数据的隐私。从理论上对该算法的隐私性、通信代价、算法复杂度进行分析。实验上与同类算法进行对比,验证了该算法可用性更高。2.针对纵向联邦学习场景中PCA算法的隐私保护问题,提出了纵向联邦PCA差分隐私保护算法VFedPCA,保护本地数据和降维数据的隐私。并从理论上对该算法的隐私性、通信代价、算法复杂度进行分析。实验上与原始PCA算法进行对比,验证了该算法具有高可用性。3.从可用性角度(包括噪声添加量、通信代价、算法复杂度)对现有的联邦学习中PCA隐私保护算法进行理论分析,并和本文提出的两种算法HFedPCA和VFedPCA的可用性进行的比较,验证了两种算法可用性更高。

关键词：横向联邦学习纵向联邦学习 PCA 差分隐私数据可用性

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横向联邦学习中PCA差分隐私数据发布算法

计算机应用研究 2022年第1期39卷 236-239,248页

作者：朱骁杨庚南京邮电大学计算机学院南京210023 南京邮电大学江苏省大数据安全与智能处理重点实验室南京210023

为了让不同组织在保护本地敏感数据和降维后发布数据隐私的前提下,联合使用PCA进行降维和数据发布,提出横向联邦PCA差分隐私数据发布算法。引入随机种子联合协商方案,在各站点之间以较少通信代价生成相同随机噪声矩阵。提出本地噪声均... 详细信息

为了让不同组织在保护本地敏感数据和降维后发布数据隐私的前提下,联合使用PCA进行降维和数据发布,提出横向联邦PCA差分隐私数据发布算法。引入随机种子联合协商方案,在各站点之间以较少通信代价生成相同随机噪声矩阵。提出本地噪声均分方案,将均分噪声加在本地协方差矩阵上。一方面,保护本地数据隐私;另一方面,减少了噪声添加量,并且达到与中心化差分隐私PCA算法相同的噪声水平。理论分析表明,该算法满足差分隐私,保证了本地数据和发布数据的隐私性,较同类算法噪声添加量降低。实验从隐私性和可用性角度评估该算法,证明该算法与同类算法相比具有更高的可用性。

关键词：横向联邦PCA 差分隐私本地扰动数据发布可用性

区域设计视角下的山海型城市景观体系方法范式研究

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中国园林 2022年第9期38卷 15-21页

作者：杨俊宴朱骁东南大学建筑学院南京210096 东南大学智慧城市研究院南京210096

山海型城市是规划设计中常见的城市类型,在快速城镇化过程中,其城市景观空间普遍面临高强度城市建设的严峻挑战。当前国土空间治理背景下,如何在区域视角下结合数字化城市设计技术方法,实现山海城格局整体保护,并彰显山海特色城市景观,... 详细信息

山海型城市是规划设计中常见的城市类型,在快速城镇化过程中,其城市景观空间普遍面临高强度城市建设的严峻挑战。当前国土空间治理背景下,如何在区域视角下结合数字化城市设计技术方法,实现山海城格局整体保护,并彰显山海特色城市景观,是中国山海型城市发展中的普适性问题。从中国山海型城市的营城机制入手,梳理了山海型城市景观的共性问题与挑战,并结合城市设计数字化技术提出“势-境-文-貌”的山海型城市景观体系方法范式。最后以山东省威海市为实践案例,提出山海型城市景观体系数字构建流程,并对区域尺度下城市景观空间进行引导,以期提出具有普适性价值的山海型城市景观体系方法。

关键词：风景园林区域设计数字技术城市景观山海城市

不同放牧强度对青藏高原高寒草甸物种多样性和生物量的影响

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甘肃农业大学学报 2024年

作者：邓彤彤李长斌李希来杨元武靳玉婷朱骁杰青海大学农牧学院

【目的】为探讨不同放牧强度对青海省黄南州高寒草甸群落物种多样性及生物量的影响。【方法】本研究在高寒草甸上设置不同放牧强度处理，通过野外实地监测与室内分析相结合的方法，分析禁止放牧(CK，0只绵羊/hm2)、轻度放牧(LG，4只绵羊... 详细信息

【目的】为探讨不同放牧强度对青海省黄南州高寒草甸群落物种多样性及生物量的影响。【方法】本研究在高寒草甸上设置不同放牧强度处理，通过野外实地监测与室内分析相结合的方法，分析禁止放牧(CK，0只绵羊/hm2)、轻度放牧(LG，4只绵羊/hm2)、中度放牧(MG，8只绵羊/hm2)、重度放牧(HG，12只绵羊/hm2)条件下群落盖度、高度、频度，植物物种多样性、地上生物量及地下生物量变化特征。【结果】（1）不同放牧强度处理对盖度影响差异极显著（P<0.01），群落盖度依次为：中牧＞禁牧＞轻牧＞重牧。（2）不同放牧强度对多样性指数影响差异极显著（P<0.01）。相较于禁牧，中牧的物种丰富度指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和 Pielou 均匀度指数均显著增加，达到了最大值。（3）不同放牧强度处理对地上生物量、地下生物量的影响均显著（P < 0.05）。地上生物量依次为：禁牧＞中牧＞轻牧＞重牧；地下生物量依次为：中牧＞重牧＞轻牧＞禁牧。（4）地上生物量与物种多样性指数（除丰富度指数）呈线性负相关关系，地下生物量与物种多样性指数呈线性正相关关系。【结论】中等放牧强度可加强对生物多样性的保护，其是高寒草甸草原实现可持续利用的效措施。

关键词：放牧强度青藏高原高寒草甸物种多样性生物量

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大夏二年《田焽墓志铭》及相关问题

档案 2023年第2期 47-52页

作者：朱骁西北民族大学历史文化学院甘肃兰州730124

1992年,内蒙古自治区乌审旗纳林河乡郭家梁村发现的大夏二年《田焽墓志铭》,对研究十六国大夏政权职官、政区和政治文化等均有重要的史学价值,也有助于考察十六国后期武威田氏家族迁徙发展和赫连氏经略凉州等问题。正史记载,东汉初年田... 详细信息

1992年,内蒙古自治区乌审旗纳林河乡郭家梁村发现的大夏二年《田焽墓志铭》,对研究十六国大夏政权职官、政区和政治文化等均有重要的史学价值,也有助于考察十六国后期武威田氏家族迁徙发展和赫连氏经略凉州等问题。正史记载,东汉初年田氏家族已著籍武威并发展成为当地豪强大族,但在魏晋及之后的传世文献中基本没有见到武威田氏家族的相关记载,《田焽墓志》的发现表明十六国后期武威田氏家族仍然活跃在大夏都城统万城及附近地区,并通过任官成为赫连氏统治集团的核心人物之一。墓志记田焽先后出任大夏凉州都督、凉州刺史等职,表明在正史记载大夏与北凉之间政治结盟、军事援助和吐鲁番出土“真兴”“承阳”纪年文书反映的北凉臣服于大夏等诸史实之外,大夏统治者还通过设置凉州、任用武威大族田焽为官等途径,将其经略河西的政治意图付诸于实践。

关键词：大夏政权《田焽墓志铭》武威田氏经略凉州

等离子体功率分配方式对异戊烷降解效果的影响研究

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安全、健康和环境 2023年第7期23卷 43-48页

作者：朱骁化学品安全全国重点实验室山东青岛266104 中石化安全工程研究院有限公司山东青岛266104

在等离子体治理有机废气工业应用中,功率的分配是基于等离子体电源的输入功率,而实验室考察有机废气治理效率是基于等离子体实际的放电功率。通过探究等离子体电源输入功率与实际放电功率的关系,总结放电过程中能量的损耗规律,并考察不... 详细信息

在等离子体治理有机废气工业应用中,功率的分配是基于等离子体电源的输入功率,而实验室考察有机废气治理效率是基于等离子体实际的放电功率。通过探究等离子体电源输入功率与实际放电功率的关系,总结放电过程中能量的损耗规律,并考察不同功率分配方式下,异戊烷去除效率的变化规律。结果表明:电源输入功率小于实际消耗总功率,大于等离子体反应器实际放电功率;电源能量损耗随总输入功率的增大而升高;放电功率占输入功率的比值随总输入功率的增大,由40%提高至90%。当多个等离子体反应器串联,总放电功率一定时,增加进气端反应器放电功率的分配比例可提升异戊烷去除效率。

关键词：低温等离子体放电功率输入功率异戊烷降解

基于物理环境模拟优化的多尺度城市设计方法探索——以钱塘江滨水区为例

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中国园林 2023年第7期39卷 71-76页

作者：朱骁杨俊宴石邢闵鹤群东南大学建筑学院南京210096 东南大学智慧城市研究院南京210096 同济大学建筑与城市规划学院上海200092 同济大学高密度人居环境生态与节能教育重点实验室上海200092 江苏省声学学会青年工作委员会南京210096

在国土空间治理背景下,解决城乡发展不协调、生态系统不健康等问题,实现健康可持续的城市物理环境,已成为城市发展的核心议题。风环境、热环境、声环境的数据综合分析及城市物理环境与空间形态的耦合优化研究,为城市空间品质提升提供了... 详细信息

在国土空间治理背景下,解决城乡发展不协调、生态系统不健康等问题,实现健康可持续的城市物理环境,已成为城市发展的核心议题。风环境、热环境、声环境的数据综合分析及城市物理环境与空间形态的耦合优化研究,为城市空间品质提升提供了技术方法支撑。从城市物理环境量化模拟入手,结合多尺度城市设计整体性实践,构建物理环境现状模拟-耦合优化-设计提升的方法框架,并通过钱塘江滨水区的实证研究,探索了城市设计过程中基于城市物理环境模拟优化的城市空间形态布局及多尺度优化策略,以期将精细化的城市设计思维融入空间规划全过程。

关键词：风景园林物理环境生态设计技术城市设计

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视唱练耳在幼儿园音乐教学中的运用

视唱练耳在幼儿园音乐教学中的运用

微通道低温等离子体VOCs治理技术与反应器研究进展

广东省教师继续教育学会第六届教学研讨会

作者：朱骁朝阳师范高等专科学校

新时代的教育中更关注素质教育,这就意味着教学工作不仅要重视基础学科内容的学习,还要重视德智体美劳的教育效果,对于幼儿园教育工作来说亦是如此,幼儿园的教育属于启蒙教育,对幼儿以后的成长有较大的影响,所以重视幼儿园教育工作必然...

新时代的教育中更关注素质教育,这就意味着教学工作不仅要重视基础学科内容的学习,还要重视德智体美劳的教育效果,对于幼儿园教育工作来说亦是如此,幼儿园的教育属于启蒙教育,对幼儿以后的成长有较大的影响,所以重视幼儿园教育工作必然要契合新时代的教育理念,在素质教育背景下做好音乐教学工作很有必要,在幼儿园阶段引入视唱训练不仅能锻炼幼儿的听觉系统,还能有效的增强幼儿的声音敏感度,提高幼儿的乐感。在幼儿成长阶段做好音乐的启蒙,让幼儿在音乐的熏陶中得到核心素养的提升,所以本文就重点探究幼儿园音乐教学中引入视唱训练的有效策略。

关键词：

来源： cnki会议评论

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山东化工 2023年第8期52卷 247-250页

作者：朱骁中石化安全工程研究院有限公司化学品安全控制国家重点实验室山东青岛266104

低温等离子体技术通过放电产生活性物质与高能电子降解大气量、低浓度挥发性有机物,对于高浓度非点源有机废气治理需要结合具有散热与火焰淬熄功能的微通道技术。目前对微通道技术在精细化工领域的研究较充分,但微通道应用于等离子体技... 详细信息

低温等离子体技术通过放电产生活性物质与高能电子降解大气量、低浓度挥发性有机物,对于高浓度非点源有机废气治理需要结合具有散热与火焰淬熄功能的微通道技术。目前对微通道技术在精细化工领域的研究较充分,但微通道应用于等离子体技术的研究较少。本工作总结了微通道低温等离子体放电技术的研究进展,明确介质阻挡放电、辉光放电等放电类型与微通道构型结合更具适配性;阐述了火焰淬熄功能在微通道反应器中的重要作用;介绍了多种微通道等离子体反应器治理VOCs的实际应用,其中环流式反应器构型设计更有利于提高治理效率;概述了微型数控机床等技术加工精密微通道反应器的应用,可实现反应器压力降、放电稳定性与电子能量密度要求;展望了未来微通道低温等离子体技术的发展方向。

关键词：低温等离子体微通道火焰淬熄介质阻挡放电