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联邦学习中的隐私问题研究进展

软件学报 2023年第1期34卷 197-229页

作者：汤凌韬陈左宁张鲁飞吴东数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125 中国工程院北京100088

随着大数据、云计算等领域的蓬勃发展,重视数据安全与隐私已经成为世界性的趋势,不同团体为保护自身利益和隐私不愿贡献数据,形成了数据孤岛.联邦学习使数据不出本地就可被多方利用,为解决数据碎片化和数据隔离等问题提供了解决思路.然... 详细信息

随着大数据、云计算等领域的蓬勃发展,重视数据安全与隐私已经成为世界性的趋势,不同团体为保护自身利益和隐私不愿贡献数据,形成了数据孤岛.联邦学习使数据不出本地就可被多方利用,为解决数据碎片化和数据隔离等问题提供了解决思路.然而越来越多研究表明,由谷歌首先提出的联邦学习算法不足以抵抗精心设计的隐私攻击,因此如何进一步加强隐私防护,保护联邦学习场景下的用户数据隐私成为一个重要问题.对近些年来联邦学习隐私攻击与防护领域取得的成果进行了系统总结.首先介绍了联邦学习的定义、特点和分类;然后分析了联邦学习场景下隐私威胁的敌手模型,并根据敌手攻击目标对隐私攻击方法进行了分类和梳理;介绍了联邦学习中的主流隐私防护技术,并比较了各技术在实际应用中的优缺点;分析并总结了6类目前联邦学习的隐私保护方案;最后指出目前联邦学习隐私保护面临的挑战,展望了未来可能的研究方向.

关键词：联邦学习数据隐私隐私攻击隐私保护

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柳宗元山水审美观的理论内涵和历史贡献

北京大学学报（哲学社会科学版） 2024年第1期61卷 64-73页

作者：汤凌云湖南师范大学文学院长沙410081

柳宗元山水审美观具有独特的理论内涵和突出的历史贡献。他以重建天人关系为山水审美观奠基,表达尚“中”求“实”的山水审美理想,其山水诗文呈现出忧乐交织的美感形态。柳宗元山水审美观的历史贡献有四:一是他高扬士大夫的主体意识,引... 详细信息

柳宗元山水审美观具有独特的理论内涵和突出的历史贡献。他以重建天人关系为山水审美观奠基,表达尚“中”求“实”的山水审美理想,其山水诗文呈现出忧乐交织的美感形态。柳宗元山水审美观的历史贡献有四:一是他高扬士大夫的主体意识,引领中唐审美主体性观念之崛起;二是他探讨“观游”与“理政”的关联,推进了对山水审美与政治关系的认知;三是他为潇湘山水美学注入新质素,拓展了江南山水审美经验;四是柳宗元山水审美观具有宇宙意识,深化了中唐山水审美境界论内涵。柳宗在中唐山水审美观转向进程中据有重要位置。

关键词：柳宗元山水审美观转向唐宋转型

文化互鉴视野下的中国现代“和谐”美学观建构

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中国文学批评 2024年第1期 62-73,M0004页

作者：汤凌云湖南师范大学文学院长沙410081

“和谐”是中西方美学关键词之一,中国现代“和谐”美学观建构取得了突出成就,丰富并提升了和谐论美学的内涵和品质。中国现代美学家通过对中西和谐论资源的接受与转化,搭建起人生观一美感一艺术境界三位一体的现代和谐论美学框架,从个... 详细信息

“和谐”是中西方美学关键词之一,中国现代“和谐”美学观建构取得了突出成就,丰富并提升了和谐论美学的内涵和品质。中国现代美学家通过对中西和谐论资源的接受与转化,搭建起人生观一美感一艺术境界三位一体的现代和谐论美学框架,从个体心性和谐到人与自然、社会、艺术精神的和谐,为中国现代美学注入庄严优美、广大和谐等内涵,展现出比较、互鉴基础上融会中西以创新的和谐美学观建构之路,折射出中国现代美学彰显民族文化立场的意图及效果,体现了文化互鉴对中国现代美学发展的深刻影响和深远意义。

关键词：文化互鉴和谐中国现代美学

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基于安全多方计算和差分隐私的联邦学习方案

计算机科学 2022年第9期49卷 297-305页

作者：汤凌韬王迪张鲁飞刘盛云数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125 上海交通大学网络空间安全学院上海200240

联邦学习为非互信实体间的合作学习提供了一种新的解决思路,通过本地训练和中央聚合的模式,在训练全局模型的同时保护各实体的本地数据隐私。然而相关研究表明,该模式下无论是用户上传的局部模型,还是中央聚合的全局模型,都会泄露用户... 详细信息

联邦学习为非互信实体间的合作学习提供了一种新的解决思路,通过本地训练和中央聚合的模式,在训练全局模型的同时保护各实体的本地数据隐私。然而相关研究表明,该模式下无论是用户上传的局部模型,还是中央聚合的全局模型,都会泄露用户数据的信息。安全多方计算和差分隐私作为两种主流的隐私保护技术,分别保护计算过程和计算结果的隐私。目前很少有工作结合这两种技术的优势,用于联邦学习训练全流程的防护。将安全多方计算、差分隐私相结合,设计了一种面向深度学习的隐私保护联邦学习方案,用户对本地训练得到的局部模型添加扰动,并秘密共享至多个中央服务器,服务器间通过多方计算协议对局部模型进行聚合,得到一个共享的秘密全局模型。该方案在保护用户上传的局部信息不被窃取的同时,防止敌手从聚合模型等全局共享信息展开恶意推断,并具有容忍用户掉线和兼容多种聚合函数等优点。此外,针对不存在可信中心的现实应用,上述方案可自然拓展至去中心化场景。实验表明,所提方案与相同条件下的明文联邦学习效率相近,且能取得同水平的模型准确率。

关键词：联邦学习安全多方计算差分隐私隐私保护深度学习

欧盟Natura 2000自然保护地网络建设的经验与启示

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中国科学院院刊 2024年第2期39卷 250-261页

作者：汤凌黄宝荣靳彤胡学湉中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 中国科学院大学公共政策与管理学院北京100049 大自然保护协会北京100600

欧盟Natura 2000自然保护地网络覆盖欧盟近19%的陆地与10%的海洋,在保护生物多样性和提升区域社会经济福祉中发挥了重要作用,被誉为全球最成功的跨国自然保护地网络。其成功经验主要体现在5个方面:(1)通过区域性生物多样性保护立法,促... 详细信息

欧盟Natura 2000自然保护地网络覆盖欧盟近19%的陆地与10%的海洋,在保护生物多样性和提升区域社会经济福祉中发挥了重要作用,被誉为全球最成功的跨国自然保护地网络。其成功经验主要体现在5个方面:(1)通过区域性生物多样性保护立法,促进成员国依法履约、推动自然保护地网络建设;(2)在欧盟决议流程基础上,建立了多元主体全过程参与的决策执行机制,提升了决策的科学性和多方参与的积极性;(3)基于全域视角推动战略规划,提高了保护地网络的连通性和空间布局的合理性;(4)统筹区域发展目标,开发多元资金渠道,以资金申请考核制度促进保护地管理计划的科学制定与有效执行;(5)标准化记录保护地数据并公开共享,助力科学研究及管理模式创新。这些经验对全球生物多样性合作治理路径和模式的选择、中国引领推动全球生物多样性治理战略和政策的制定、中国以国家公园为主体的自然保护地体系建设和优化具有重要借鉴意义。

关键词：欧盟Natura 2000自然保护地网络生物多样性保护自然保护地区域治理

科普辅导员在科技馆教育中面临的挑战及解决措施

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第4期 149-152页

作者：汤凌杭州市临平区科技馆浙江杭州311100

科技馆作为科学普及的重要场所,存在着向公众传播科技知识、培养科学素养等使命。而科普辅导员作为科技馆教育的关键角色,承担着与观众进行有效沟通交流,解决各种问题并提供科学解释等重要任务。然而在实际工作中科普辅导员面临着各种挑... 详细信息

科技馆作为科学普及的重要场所,存在着向公众传播科技知识、培养科学素养等使命。而科普辅导员作为科技馆教育的关键角色,承担着与观众进行有效沟通交流,解决各种问题并提供科学解释等重要任务。然而在实际工作中科普辅导员面临着各种挑战,对其教育效果及职业发展造成严重影响。本文通过概述科普辅导员相关定义,进而分析科普辅导员在科技馆教育中所需素质,进而提出教育中所面临的挑战及解决措施,旨为科普辅导员未来发展提供相应的指导和参考。

关键词：科普辅导员科技馆教育解决措施

基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法

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工程科学学报 2024年第5期46卷 887-896页

作者：王岩韬赵昕颐中国民航大学国家空管运行安全技术重点实验室天津300300

为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报... 详细信息

为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报数据使用配料法和C-F模型计算雷暴发生概率,基于数值预报数据计算积冰预测指数和颠簸预测指数;然后,融合多类型危险天气,提出一种具备风险标识的栅格化地图;在此基础上,改进传统路径最短的规划算法,构建以风险最小化为目标的Dijkstra和A^(*)算法;最后,使用2023年4月3日华中地区强对流天气预测数据建立风险地图,使用上述改进算法与传统Dijkstra、A^(*)和RRT算法进行路径规划并对比分析.结果表明,传统Dijkstra和A^(*)算法可计算得到最短飞行路径,而改进的A^(*)算法可计算得到总风险最小路径;若综合考虑飞行风险与路径长度,改进的Dijkstra算法最为适合.

关键词：危险天气概率预报不确定性推理飞行路径规划风险最小化

粤港澳大湾区交通流网络空间结构和边界效应测度

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热带地理 2024年第5期44卷 783-793页

作者：吴旗韬广东省科学院广州地理研究所广州510070

推动港澳与内地交通互联互通和融合发展是粤港澳大湾区高质量发展的重要内容。大湾区由于制度差异对跨境交通产生边界效应,但现有研究中利用真实交通流大数据对边界效应的动态测度研究不足。文章基于粤港澳大湾区高速公路收费数据和跨... 详细信息

推动港澳与内地交通互联互通和融合发展是粤港澳大湾区高质量发展的重要内容。大湾区由于制度差异对跨境交通产生边界效应,但现有研究中利用真实交通流大数据对边界效应的动态测度研究不足。文章基于粤港澳大湾区高速公路收费数据和跨境交通数据构建大湾区交通流网络,采用复杂网络和边界效应度量方法,研究大湾区交通流网络空间结构及其边界效应的动态变化。结果表明,粤港澳大湾区交通流网络具有独特的广佛、深莞惠“双核心―边缘”结构,疫情后大湾区交通流网络的交通覆盖度和紧密度都有较大提升,港澳车流开始跨越边界向北延伸,粤港澳交通融合加速,形成“两岸互通、全域互联”的空间格局,但整体上香港地区和澳门地区在整体网络的重要性依然较弱。香港地区和内地、澳门地区和内地间的阻碍系数高于内地各县区间的阻碍系数,客车的阻碍系数普遍低于货车的阻碍系数。疫情后全网络的阻碍系数呈现动态下降趋势,边界效应的限制作用降低。文章拓展了交通流网络研究中边界效应的定量研究框架,有助于推动粤港澳大湾区交通融合发展。

关键词：边界效应交通流网络时空特征粤港澳大湾区

基于国产商用CLBO晶体的高转换效率、高功率深紫外266 nm激光

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中国激光 2024年第7期51卷 234-240页

作者：俞航航张志韬玄洪文广东大湾区空天信息研究院广东广州510700 广东省太赫兹量子电磁学重点实验室广东广州510700 中国科学院大学北京100049

深紫外激光具有光子能量高、波长短等特点,在激光加工、半导体光刻等领域中具有重要的应用价值。固体激光非线性频率变换是实现高功率、高相干性深紫外激光输出的主要方式之一。采用全固态532 nm激光作为基频光、国产商用CsLiB_(6)O_(10... 详细信息

深紫外激光具有光子能量高、波长短等特点,在激光加工、半导体光刻等领域中具有重要的应用价值。固体激光非线性频率变换是实现高功率、高相干性深紫外激光输出的主要方式之一。采用全固态532 nm激光作为基频光、国产商用CsLiB_(6)O_(10)(CLBO)晶体作为频率变换晶体,在基频光功率为34.2 W时,实现了平均功率为14 W、重复频率为100 kHz、脉冲宽度为1.8 ns的266 nm深紫外激光输出,光-光转换效率达到41%。该深紫外光源具有效率高、结构紧凑的优点,验证了国产商用CLBO晶体的实用性,可进一步获得更稳定、更高功率的深紫外激光输出。

关键词：激光器深紫外激光全固态激光 CsLiB_(6)O_(10)晶体高功率